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以芳香烃A为原料合成有机物F和I的合成路线如下: (1)A的分子式为______...

以芳香烃A为原料合成有机物F和I的合成路线如下:

(1)A的分子式为__________,C中的官能团名称为________________

(2)D分子中最多有______个原子共平面。

(3)E生成F的反应类型为___________,G的结构简式为__________

(4)由H生成I的化学方程式为______________

(5)符合下列条件的B的同分异构体有_______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6:2:1:1的是________(写出其中一种的结构简式)。

①属于芳香化合物;    ②能发生银镜反应。

(6)已知,参照上述合成路线,以苯和丙酸为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线________________

 

C7H8 羟基 17 消去反应 14 【解析】试题以甲苯的两种重要工业应用流程为基础,考查官能团、有机分子的空间结构、有机反应类型、有机反应原理、有机物结构的测定方法、同分异构体、有机合成路径的设计等知识,考查考生对有机流程的分析能力和对有机化合物知识的综合应用能力。 解析:首先对已知流程进行分析。芳香烃A与反应生成,则A为甲苯(),B分子中羰基一定条件下被还原生成C,通过C转变成D的条件可以知道,C在此过程中发生的是消去反应,所以生成的D为,E为,“KOH/乙醇/△”是卤代烃消去反应的条件,所以E→F是消去反应。下方流程中,甲苯生成G是氧化反应,产物G是。从H生成I已有结构可知H为。 (1)A是甲苯,C分子中的官能团是羟基。答案:C7H8、羟基。(2)D是,分子中“苯结构”(有2个H原子被C替换)中的12个原子共面,右侧“乙烯结构”(有1个H原子被苯环的C替换)中的6个原子共面,这两个平面共用两个C原子但不一定是同一个平面,左侧的甲基4个原子呈三角锥形不共面,但是最多可能有1个H原子恰好存在于苯环平面,所以该分子中共面的原子最多1+12+6-2=17。答案:17。(3)根据反应条件判断E→F是消去反应,G是苯甲醛。答案:消去反应、。(4)H是,通过酯化反应生成I。答案:。(5)B分子式为C9H10O,不饱和度为5,由条件①可知同分异构体结构中含有苯环,条件②说明同分异构体结构中含有—CHO,除此之外,还有2个C原子且通过单键连接在分子中,这2个C原子可能全部或部分与醛基连接后连接在苯环上,也可能组合或单独连接在苯环上。根据这2个C原子上述不同方式的连接,部分同分异构体罗列如下:、(存在苯环上邻、间、对共3种异构)、(存在苯环上邻、间、对共3种异构)、(存在苯环上位置不同的6种异构),共计14种。核磁共振氢谱是研究化学环境不同H原子的谱图,其面积比表示不同化学环境H原子数目比值,例如存在5种化学环境不同的H原子,数目比(谱图中面积比)为3:2:2:2:1,结合上述14种同分异构体分子结构,满足条件的是或。答案:14、或。 (6)两个有机分子通过碳碳键连接形成一个分子的方案只能参照已知中A→B完成,因此先要得到,已知中提供了由—COOH得到—COCl的方法。参照已知中A→B,与苯发生取代反应生成,再用已知中B→C的方法还原既可得到需要的产物。 答案:。
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从镍矿石尾矿中提取NiSO4是解决我国镍资源匮乏的一条重要途径,已知该过程如下:

1:各物质的Ksp数据如下表:

物质

MnS

NiS

PbS

CuS

Ni(OH)2

Ksp

2.5×10-13

1.1×10-21

8.0×10-28

6.3×10-36

2.0×10-15

 

2:滤液A中各金属离子的含量如下表:

成分

Ni2+

Fe3+

Fe2+

Mn2+

Cu2+

Pb2+

……

含量/g·L-1

3.80

4.80

x

0. 20

0.15

<0.001

……

 

根据以上信息,回答下列问题:

(1)步骤I酸浸之前需将矿石粉碎,目的是_______________

(2)若杂质离子的浓度c≤1.0×10-5mol/L即可认定沉淀完全,则步骤Ⅱ中当Pb2+恰好沉淀完全时,溶液中硫离子的浓度c(S2-)=_____________mol·L-1;此时Ni2+是否已开始沉淀____(”)

(3)常温下进行步骤Ⅲ的目的是为了除去铁和锰元素,已知除铁元素的离子反应如下:2Fe2++ ClO - +5H2O=2Fe( OH)3↓+Cl- +4H+,此时Mn2+的氧化产物为MnO2,写出除锰元素的离子方程式_____________

(4)所得Ni(OH)2是制造镍镉电池的重要原料,镍镉电池工作原理如下:Cd+2NiO(OH) +2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,则随着放电的进行,正极区pH______(增大减小不变”);充电时阴极电极反应式为______________________

 

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MoS2(s)(辉钼矿的主要成分可用于制取钼的化合物、润滑添加剂、氢化反应和异构化反应的催化剂等,回答下列问题:

(1)已知:MoS2(s)=Mo(s)+S2(g)  H1

S2(g)+2O2(g)=2SO2(g)  H2

2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g)  H3;;

反应2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s)H=______用含H1H2H3的代数式表示

(2)利用电解法可浸取辉钼矿得到Na2MoO4Na2SO4溶液装置如图所示。

①阴极的电极反应式为__________

MoO42-在电极______(AB)附近生成。

③实际生产中,惰性电极A一般不选用石墨,而采用DSA惰性阳极(基层为TiO2,涂层为RuO2+IrO2),理由是_______________

(3)用辉钼矿冶炼Mo的反应为MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)  H。该反应的H______0(”)p1p2p3按从小到大的顺序为______________

(4)若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,若充入氦气,平衡 ________(向正反应方向”“向逆反应方向不移动”)

(5)2L的恒温恒容密闭容器中加入0.1mol MoS20.2mol Na2CO30.4mol H2,在1100K时发生反应,达到平衡时恰好处于图中A点,则此温度下该反应的平衡常数为______

 

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25℃时,物质的量浓度均为0.1mol•L1的几种盐溶液的pH如表:

序号

溶液

NH4Cl

CH3COONH4

NaHCO3

NaX

Na2CO3

pH

5

7

8.4

9.7

11.6

 

(1)用离子方程式解释溶液⑤能去除油污的原因_____

(2)写出溶液④中通少量CO2的离子方程式:_____

(3)25℃时,溶液①中,由水电离产生的c(H+)=_____mol•L1

(4)0.100mol•L-1NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是__________(填化学式);②CH3COOHNaOH反应后的溶液中存在:c(Na+)c(CH3COO-),该溶液呈_________(”“”),该溶液的溶质是______(填化学式)

(5)下列说法正确的是_____

a.c(NH4+):①>②

b.物质的量浓度和体积均相等的NaClNaX两种溶液中,离子总数相等

c.等体积的③和⑤形成的混合溶液中:c(HCO3)+c(CO32)=0.1mol•L1

d.pH相同的CH3COOHHX溶液加水稀释相同倍数,HX溶液的pH变化小

(6)某同学欲用0.1mol•L1 CaCl2溶液来鉴别溶液③和⑤,当他将CaCl2溶液滴入装有溶液③的试管中时,出现了意想不到的现象:试管中出现了白色沉淀,并伴有气体生成。试解释产生上述现象的原因:_____

 

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乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学上有广泛应用。

(1)小刚在做研究温度对化学反应速率的影响实验时,他往AB两支试管中均加入4 mL 0.01 mol·L1的酸性KMnO4溶液和2 mL 0.1 mol·L1H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于冷水中,记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间tA________tB(”“”)

(2)实验室有一瓶混有泥沙的乙二酸样品,小刚利用如下反应原理:2KMnO45H2C2O46H2SO4=10CO22MnSO48H2O来测定样品中乙二酸含量,具体操作为:

①配制250 mL溶液:准确称量5.000 g乙二酸样品,配成250 mL溶液。配制溶液除胶头滴管外,还需要的玻璃仪器有_________________

②滴定:准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中加少量酸酸化,将0.1000 mol·L1KMnO4标准溶液装入______(酸式碱式”)滴定管,进行滴定操作。滴定达到终点的判断方法是___________

③计算:重复上述操作2次,记录实验数据如下表,计算此样品的纯度为____________

序号

滴定前读数

滴定后读数

1

0.00

20.01

2

1.00

20.99

3

0.00

21.10

 

误差下列操作会导致测定结果偏高的是______

a.未用KMnO4标准溶液润洗滴定管

b.滴定前锥形瓶内有少量水

c.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失

d.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视

 

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下列装置为锂钒氧化物二次电池,其成本较低,且对环境无污染:V2O5+xLiLixV2O5;在图中用该电池电解含镍酸性废水可得到单质镍。下列说法正确的是

A.该电池充电时,B电极的电极反应式为:LixV2O5-xe-=V2O5+xLi+

B.锂钒氧化物二次电池可以用LiCl水溶液作为电解液

C.电解过程中,bNaCl溶液的物质的量浓度会增大

D.当锂钒氧化物二次电池中有7gLi参与放电时,转移电子数为0.5NA

 

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