【题目】[化学——选修5:有机化学基础]
以芳香族化合物A和有机物D为原料,制备有机物M和高聚物N的一种合成路线如下:
已知:I.A→B的原子利用率为100%。
Ⅱ. (R1、R2表示氢原子或烃基)。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________。
(2)D的化学名称为___________。
(3)F→H的反应类型为___________。
(4)C+G→M的化学方程为______________________。
(5)同时满足下列条件的B的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①苯环上连有两个取代基;②能发生银镜反应。
(6)参照上述合成路线和信息,以乙烯为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线______。
【答案】 2-甲基丙醛 取代反应(或酯化反应)
15
【解析】
由A→B的原子利用率为100%可知,A→B的反应为与CH≡CCH3发生加成反应生成,则A是;利用逆推法可知与在浓硫酸作用下,共热发生酯化反应生成,则C是;由题给信息可知,与HCN在酸性条件下反应生成,则E是;在浓硫酸作用下,共热发生消去反应生成,则F是;在浓硫酸作用下,与CH3OH发生酯化反应生成,则H是;一定条件下,发生加聚反应生成。
(1)A的结构简式为,故答案为:;
(2)D的结构简式为,含有醛基的最长碳链含有3个碳原子,含有1个甲基,名称为2-甲基丙醛,故答案为:2-甲基丙醛;
(3)F→H的反应为在浓硫酸作用下,与CH3OH发生酯化反应生成,故答案为:取代反应(或酯化反应);
(4)C+G→M的反应为化学方程为与在浓硫酸作用下,共热发生酯化反应生成,反应的化学方程式为,故答案为:;
(5)B的同分异构体能发生银镜反应,说明分子中含有醛基,则苯环上连有的两个取代基可能为—CH3和—CH2CH2CHO、—CH3和、—CH2CH3和—CH2CHO、—CH2CH2CH3和—CHO、和—CHO五种可能,两个取代基在苯环上的位置异构各有邻、间、对3种,合计共有3×5=15种,故答案为:15;
(6)由和题给信息可知,合成的过程为:CH2=CH2在催化剂作用下,与水发生加成反应生成CH3CH2OH,CH3CH2OH发生催化氧化反应生成CH3CHO,CH3CHO与HCN在酸性条件下反应生成,在浓硫酸作用下发生缩聚反应生成,合成路线如下:,故答案为:。
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【题目】某化学兴趣小组利用如图装置在实验室进行氨的催化氧化实验。
已知:NO2在高于150℃时不稳定,容易分解成NO和O2
(1)氨的催化氧化反应的化学方程式为___。
(2)广口瓶c中观察到红棕色气体,是因为___。
(3)实验发现,停止加热直玻璃管后,短时间直玻璃管内仍未观察到红棕色气体,说明直玻璃管中反应是___反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)停止通O2,持续通NH3,广口瓶C中红棕色慢慢褪去,出现大量白烟,可能是生成了___。
(5)实验室检验NH3的方法是___。
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【题目】如图是化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图。下列有关该装置的说法正确的是
A.其能量转化的形式主要是“化学能→电能→光能”
B.如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向将改变
C.铜片为负极,其附近的溶液变蓝,溶液中有Cu2+产生
D.如果将稀硫酸换成醋酸,LED灯将不会发光
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【题目】丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:
(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:
①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1
已知:②C4H10(g)+ O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1
③H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1
反应①的ΔH1为________ kJ·mol-1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x_____________0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是__________(填标号)。
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.降低压强
(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是___________。
(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是___________、____________;590℃之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是_____________。
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【题目】实验室制取硝基苯的主要步骤如下:
①将配制好的浓硫酸与浓硝酸的混合酸,冷却后加入试管中。
②向混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀。
③水浴加热发生反应。
④反应结束后,待混合液冷却后转移至分液漏斗中,除去混合酸,粗产品依次用蒸馏水和10%的Na2CO3溶液洗涤,再用蒸馏水洗涤,得粗硝基苯。
⑤将粗硝基苯用无水CaCl2干燥后蒸馏得到纯硝基苯。
回答下列问题:
(1)配制一定比例浓硫酸和浓硝酸的混合酸的操作是___。
(2)步骤③中,水浴加热的优点是___。
(3)图中长玻璃导管的作用是___。
(4)写出制取硝基苯的化学方程式:___。
(5)步骤④中粗产品用10%的Na2CO3溶液洗涤的目的是___。
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【题目】下列指定反应的离子方程式正确的是
A. Cl2与H2O的反应:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
B. 铜丝插入Fe2(SO4)3溶液中:Cu +Fe3+ =Cu2+ +Fe2+
C. 向FeBr2溶液中通入过量Cl2:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
D. 向Na2SiO3溶液中通入过量CO2:SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3—
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【题目】支撑海港码头基础的钢管柱,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是
A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
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【题目】我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯和苯等化学品。以甲烷为原料合成部分化工产品流程如下(部分反应条件已略去)。
(1) A的结构简式:____________,乙酸中含有的官能团名称为___________
(2)反应③的反应类型为___________。
(3)反应①的化学方程式:____________。
(4)某实验小组用如图所示装置进行反应②实验。
i.在实验过程中,铜网出现红色和黑色交替的实验现象,请写出铜网由黑变红时的化学反应方程式____, 在这个反应中,说明乙醇具有______性(填氧化”、“还原”)
ii.已知:乙醛的沸点为20.8C, 乙醇的沸点为78. 4C.实验装置中甲和乙两个水浴作用不相同,甲的作用是________, 乙的作用是______。
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【题目】研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO可用于炼铁,已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH1=+489.0kJ·mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH2=+172.5kJ·mol-1。则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为_____________。
(2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式:_____________。
(3)①CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图。
①曲线I、Ⅱ对应的温度大小关系为TⅠ__________TⅡ(填“>”或“=”或“<”)。
②一定温度下,此反应在恒压容器中进行,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______________。
a.容器中压强不变b.H2的体积分数不变c.c(H2)=3c(CH3OH)
d.容器中密度不变e.2个C=O断裂的同时有3个H-H断裂
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