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以苯为原料合成F，转化关系如下： F是一种具有重要工业价值的芳香化合物，含有C、...

以苯为原料合成F，转化关系如下：

F是一种具有重要工业价值的芳香化合物，含有C、H、O、N 四种元素，其蒸气密度是相同状况下氢气密度的74.5倍，分子中有两个互为对位的取代基。C能与碳酸氢钠反应，试剂②为Fe/HCl。已知：

①

②苯胺：弱碱性，易氧化

③

请回答下列问题：

（1）反应① 为加成反应，写出A的化学式_________。

（2）B中所含官能团的名称为_______；生成B时，常伴有附反应发生，反应所得产物除B外可能还含有____________（写出一种的结构简式）。

（3）试剂①是指_________；试剂①和试剂②的顺序能否互换________；为什么？________。

（4）E生成F的化学方程式___________________。

（5）参照上述合成路线，以(CH3)2CHCHO为原料（无机试剂任选），设计制备(CH3)2CHCOCH3的合成路线。________________。

 

C3H6 硝基 KMnO4(H+) 不能 如果先还原后氧化，则还原生成的胺基又会被氧化 【解析】试题分析：本题以用苯合成重要的芳香族化合物F为载体，重点考查考生对官能团、有机反应原理、烃基对苯环的活化作用等基础知识的的掌握情况，考查考生对有机反应中官能团的保护策略、有机合成路径的设计、取代反应原理等知识的理解程度，以及对信息的准确快速理解能力、有机流程的分析能力、有机化学基础知识的应用能力。 解析：已知合成流程中，苯与A发生加成反应[ 题（1）提示 ] 通过反应①生成异丙基苯，因此反应物A是一种烯烃，结合产物A为CH2=CHCH3。在第二步发生硝化反应，由于最终的F分子中有两个互为对位的取代基，所以该硝化反应只在对位取代一个硝基—NO2，即B为。C能与NaHCO3反应，所以C分子中含有—COOH，结合已知①，B→C为被酸性KMnO4氧化生成（物质C）。根据已知③，E→F为RCOCl与CH3CH2MgCl的取代反应生成R COCH2CH3，且E、F中均含有苯环，这样F的相对分子质量剩余部分约为74.5×2-78-57=17，所以原B中含有的—NO2不可能存在。则C→E其中有一步是通过已知反应②将—NO2还原成—NH2，这一步是D→E，试剂②是Fe和HCl，C→D为—COOH转变成—COCl的取代反应，则D为，E为，F是，相对分子质量恰好为149。 （1）反应①为与CH2=CHCH3的加成反应，A是CH2=CHCH3。正确答案：C3H6。（2）B是，官能团是—NO2（硝基）。由于—CH(CH3)2对苯环的活化作用，所以苯环的—CH(CH3)2邻对位都可能取代，所有产物包括仅取代邻位、对位各1种，取代邻位、对位的两个位置共2种，取代所有3个位置的1种，一共是5种，除去B本身，还可能有4种产物。正确答案：硝基、（任意选择一种）。（3）试剂①是将—CH(CH3)2氧化生成—COOH，应当选择酸性高锰酸钾溶液。由于苯胺容易被氧化，所以必须先氧化—CH(CH3)2，然后再通过还原将—NO2转变成—NH2，以防止得到的—NH2被酸性高锰酸钾氧化。正确答案：KMnO4(H+)、 不能、如果先还原后氧化，则还原生成的胺基又会被氧化。（4）E ( )与CH3CH2MgCl反应生成F ()，另一产物为MgCl2。正确答案：。（5）(CH3)2CHCHO制备(CH3)2CHCOCH3过程中需要使碳链中碳原子数增加1个，这只能通过已知反应③完成，因此(CH3)2CHCHO先要转变成(CH3)2CHCOOH，再转变成(CH3)2CHCOCl，(CH3)2CHCOCl与CH3MgCl反应即可得到所需产物。正确答案： 点睛：官能团是决定有机物化学性质的原子或原子团，有机反应绝大多数都是围绕官能团展开，而高中教材中的反应原理也只是有机反应的一部分，所以有机综合题中经常会出现已知来告知部分没有学习过的有机反应原理，认识这些反应原理时可以从最简单的断键及变换的方法进行，而不必过多追究。如本题已知反应①，直观理解就是连接在苯环上的烃基—R转变成—COOH。  
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考点分析：
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W、X、Y、Z是短周期中原子序数依次增大的4种元素，W与Y、X与Z处于同期表同一主族，W元素以W-W链化合物构成了生命界，Y元素以Y-X-Y链化合物构成了矿物界。

（1）W原子价电子的轨道表达式为_____________。

（2）WX的等电子体有N2、_______等。WN-与WX均为配合物中常见的配体，WN-作配体时，提供孤电子对的通常是W原子而不是氮原子，其原因是_________。

（3）ZX2的空间构型是______________。

（4）YF4遇水易发生水解，水解后产生的HF与部分YF4生成配离子YF62-，其反应的化学方程式为：3YF4＋4H2O=H4YO4+2H2YF6。该反应混合物中，中心原子杂化方式相同的分子是_________。

（5）一种石英晶体的晶胞结构如图所示，可以看成是在晶体硅的晶胞中每两个硅原子间插入一个氧原子而得到。其中硅原子的配位数为_______；己知该晶体的密度为ag/cm3，则该晶胞的棱长为______pm（用含a 、NA的代数式表示）。

 

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某研究性学习小组设计实验用30mL浓硫酸与10mL无水乙醇共热制备乙烯气体、并测定乙醇转化成乙烯的转化率。已知生成的乙烯气体中含有SO2、CO2、乙醇和乙醚等杂质。有关数据如下：

 

熔点/℃

沸点/℃

溶解性

颜色状态

密度g/cm3

乙醇

-114.1

78.3

与水、有机溶剂互溶

无色液体

0.79

乙醚

-116.2

34.5

不溶于水，易溶于有机溶剂

无色液体

0.7135

 

（1）制备乙烯

① 从A～E中选择必要的装置完成实验，并按气流方向连接的顺序为________（填仪器接口的字母编号）。

② D装置中发生反应的离子方程式_____________实验后，检验D溶液中含有CO32-的实验方案为______________。

③ E装置的主要作用是__________________。

（2）测定乙烯

反应结束后，用移液管移取C中溶液20mL（不考虑溶液体积变化）于锥形瓶中，先加入约2mL稀硫酸酸化．再用0.1000mol/L的Na2C2O4溶液滴定未反应完的KMnO4。

已知：C2H4 CO2+H2O；C2O42- CO2+H2O；MnO4-→Mn2+

④ 以下情况使得测定乙烯的量偏高的是（_____）

A．在用蒸馏水清洗碱式滴定管后，直接装Na2C2O4标准液

B.锥形瓶清洗干净后残有大量水珠

C.滴定前，滴定管内无气泡，滴定后有气泡

D．读数时，滴定前平视，滴定后俯视

⑤ 油定终点的现象为_______________。

⑥ 已知用去Na2C2O4溶液20.00mL，则乙醇转化成乙烯的转化率为___________。

 

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七水硫酸镁（MgSO4·7H2O）可用于印染加重剂，制造瓷器、颜料和防火材料。在医药上用作泻剂，在徽生物工业作培养基成分等。可利用化工厂生产硼砂的废渣——硼镁泥制取七水硫酸镁（MgSO4·7H2O），硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其它杂质（MgO、Na2B4O7、SiO2、Fe2O3、CaO、Al2O3、MnO等）。

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程图如下：

表l：部分阳离子开好成淀和完全沉淀时溶液的pH

 

Fe3+

Fe2+

Mn2+

Mg2+

Al3+

开始沉淀的pH

1.9

7.9

8.6

9.6

3.1

完全沉淀的pH

3.2

9.0

10.l

11

5.4

 

据此试回答下列问题：

（1）写出生成H3BO3的离子方程式______________。

（2）NaClO具有强氧化性，能直接将溶液中Fe2+和Mn2+分别氧化成______（填化学式）。

（3）能否直接控制pH除去Mn2+______，理由__________。

（4）若检验时溶液呈红色，说明滤液B中还含有_______未除尽（填离子符号），应补加_______再煮沸趁热过滤（填化学式）。

（5）沉淀D的化学式_______________。

 

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燃煤烟气脱硫有很多方法

方法I：先用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再通入空气氧化成(NH4)2SO4。

方法II：用Na2SO3溶液吸收S02，再经电解转化为H2SO4。

据此回答以下问题：

（1）方法I中发生氧化还原反应的离子方程式__________。能提高方法I燃煤烟气SO2中去除率的措施有__________（填字母）。

A．增大氨水浓度                       B．增大燃煤烟气的流速

C．事先去除燃煤烟气中的二氧化碳       D．增大压强

（2）采用方法II脱硫，燃煤烟气中的二氧化碳能否与生成的NaHSO3溶液反应_______(说明理由)。已知H2SO3为的电离平衡常数为K1=1.54×10-2，K2=1.02×10-7。则NaHSO3溶液中含S元素粒子浓度由大到小的顺序为_______。通过右图所示电解装置可将生成的NaHSO3转化为硫酸，电极材料皆为石墨。则A为电解池的______(填“阴极”或“阳极”)。C为______（填物质名称）。若将阴离子交换膜换成阳子交换膜，写出阳极区域发生的电极反应______。

 

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下图是部分短周期元素的单质及其化合物(或溶液)的转化关系，已知单质B2、C2、D2、E2在常温常压下都是气体，化合物G的焰色反应为黄色；化合物I、J、K通常状况下呈气态。下列说法正确的是（   ）

A. B氢化物的沸点高于其同主族其它元素氢化物的沸点

B. 原子半径大小：A>C>B>E>D

C. F中既含有离子键又含有极性共价键

D. G中的阴离子能抑制水的电离

 

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