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[化学一选修55:有机化学基础]聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类 ...

[化学一选修55:有机化学基础]聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类

高分子材料,在材枓的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下:

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已知:

①烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢;

②化合物B为单氯代烃:化合物C的分子式为C5H8

③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质;

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回答下列问题:

(1)A的结构简式为                   

(2)由B生成C的化学方程式为                               

(3)由E和F生成G的反应类型为           ,G的化学名称为            

(4)①由D和H生成PPG的化学方程式为                         

②若PPG平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度约为             (填标号)。

a.48     b.58     c.76    d.122

(5)D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有             种(不含立体异构):

①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体

②既能发生银镜反应,又能发生皂化反应

         其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6:1:1的是(写结构简式)                  

D的所有同分异构体在下列—种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是_____(填标号)。

a.质谱仪    b.红外光谱仪    c.元素分析仪    d.核磁共振仪

 

(1) (2) (3)加成反应;3—羟基丙醛(或β—羟基丙醛) (4)① ②b (5)5; ;c 【解析】 试题分析: (1)烃A的相对分子质量为70, 70除以12等于5余数是10,即烃A分子式为C5H10,又因为核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢,所以结构为; (2)A发生光照下取代反应生成B为,B发生消去反应生成C为,由B生成C的化学方程式为; (3)化合物C的分子式为C5H8;C发生氧化反应生成D为HOOC(CH2)3COOH,E、F为相对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质,则F为HCHO,可知E为CH3CHO,由信息④可知E与F反应生成G为HOCH2CH2CHO,反应类型为加成反应,G的化学名称为3-羟基丙醛; (4)①G与氢气发生加成反应生成H为HOCH2CH2CH2OH,D与H发生缩聚反应生成PPG,化学方程式为:;②根据结构简式可知链节的式量是172,所以若PPG平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度约为10000÷172=58,答案选b。 (5)既能发生银镜反应,又能发生水解反应,则含有-COOCH结构,D中共5个C,则含3个C-C-C上的2个H被-COOH、-OOCH取代,共为3+2=5种,含其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6:1:1的是;D及同分异构体中组成相同,由元素分析仪显示的信号(或数据)完全相同。 考点:考查有机物的推断 【名师点睛】高考化学试题中对有机化学基础的考查题型比较固定,通常是以生产、生活的陌生有机物的合成工艺流程为载体考查有机化学的核心知识,涉及常见有机物官能团的结构、性质及相互转化关系,涉及有机物结构简式的确定、反应类型的判断、化学方程式的书写、同分异构体的识别和书写等知识的考查。它要求学生能够通过题给情境中适当迁移,运用所学知识分析、解决实际问题,这高考有机化学复习备考的方向。有机物的考查主要是围绕官能团的性质进行,常见的官能团:醇羟基、酚羟基、醛基、羧基、酯基、卤素原子等。这些官能团的性质以及它们之间的转化要掌握好,这是解决有机化学题的基础。有机合成路线的设计时先要对比原料的结构和最终产物的结构,官能团发生什么改变,碳原子个数是否发生变化,再根据官能团的性质进行设计。同分异构体类型类型通常有:碳链异构、官能团异构、位置异构等,有时还存在空间异构,要充分利用题目提供的信息来书写符合题意的同分异构体。物质的合成路线不同于反应过程,只需写出关键的物质及反应条件、使用的物质原料,然后进行逐步推断,从已知反应物到目标产物。本题较全面的考查了考生对有机物的性质、物质的反应类型、物质之间的相互转化关系和一些基本概念、基本理论的掌握和应用能力。  
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考点分析:
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[化学—选修3:物质结构与性质]A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B2+具有相同的电子构型;C、D为同周期元索,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:

(1)四种元素中电负性最大的是       (填元素符号),其中C原子的次外层电子排布式为        

(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是      (填分子式),原因是               ;B的氢化物所属的晶体类型是                 ,B单质所形成的晶体,一个晶胞平均含有      个原子。

(3)C和D反应可生成组成比为1:5的化合物E,E的分子式为       ,已知该分子的空间构型为三角双锥,则其中两个Cl原子被F原子所替代得到的产物结构有      种。

(4)化合物D2A的立体构型为            ,中心原子的价层电子对数为       ,单质D与Na2SO3溶液反应,其离子方程式为                                            

(5)A和B能够形成化合物F,F晶体中的B2+离子的排列方式如图所示,

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①每个B2+周围最近的等距离的B2+离子有           个。

②已知F的晶胞参数是a0=0.54nm,它的密度为         只列式不作计算,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1

 

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[化学—选修22:化学生活与技术]氯碱工业过程中产生了大量的盐泥。某氯碱工厂的盐泥组成如下:

成分

NaCl

MgOH2

CaCO3

BaSO4

SiO2等不溶于酸的物质

质量分数%

15~20

15~20

5~10

30~40

10~15

该工厂进一步利用盐泥生产了七水硫酸镁,设计了工艺流程如图:

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回答下列问题:

1反应器中加入酸溶解,反应液控制pH为5左右,反应温度在50℃左右,写出有关化学反应方程式                                                         

2在滤饼中检测到硫酸钙的成分,其原因是                            

3已知一些盐的溶解度如下图。在滤液I中通入高温水蒸气进行蒸发结晶,为了析出晶体I,应控制温度在__________℃。

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4步骤II操作是_______________,

5步骤III在工业上常用的设备是______________填字母

A.加压干燥器    B.蒸馏塔    C.离心机     D.真空干燥器

6准确称取制备产品ag,将其加入到盛有V1mL c1mol/L的NaOH溶液的锥形瓶中,溶解后,加入酚酞溶液2滴,溶液变红色,再用c2mol/L的盐酸进行滴定,消耗盐酸V2mL,则样品MgSO4·7H2O的质量分数是                                 

 

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为测定硫酸亚铁铵NH42SO4·FeSO4·6H2O晶体纯度,某学生取mg硫酸亚铁铵样品配置成500mL溶液,根据物质组成,甲、乙、丙三位同学设计了如下三个实验方案,请回答:

(甲)方案一:取20.00mL硫酸亚铁铵溶液于锥形瓶,用0.1000mol·L-1的酸性KMnO4溶液进行滴定。

(乙)方案二:取20.00mL硫酸亚铁铵溶液进行如下实验。

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(1)方案一的离子方程式为                                                            

判断达到滴定终点的依据是                                              

(2)方案二的离子方程式为                                               若实验操作都正确,但方案一的测定结果总是小于方案二,其可能原因为                                ,如何验证你的假设                                     

(丙)方案三:(通过NH4+测定)实验设计图如下所示。取20.00mL硫酸亚铁铵溶液进行该实验。

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(3)①装置            (填“甲”或“乙”)较为合理,判断理由是                                        

                           。量气管中最佳试剂是                 (填字母编号。如选“乙”则填此空,如选“甲”此空可不填)。

A.水     B.饱和NaHCO3溶液    C.CCl4

②选用该装置会导致测量值总是偏大一些,分析原因                               

③若测得NH3的体积为VL(已折算为标准状况下),则该硫酸亚铁铵晶体的纯度为                        

                               (列出计算式即可,不用简化)。

 

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甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,二氧化碳加氢合成甲醇是合理利用二氧化碳的有效途径。由二氧化碳制备甲醇过程中可能涉及反应如下:

反应Ⅰ:CO2g+3H2g满分5 manfen5.comCH3OHg+H2Og       △H1=49.58KJ/mol

反应Ⅱ:CO2g+H2g满分5 manfen5.comCOg+H2Og       △H2

反应Ⅲ:COg+2H2g满分5 manfen5.comCH3OHg       △H3=90.77KJ/mol

回答下列问题:

(1)反应Ⅱ的△H2=           ,反应Ⅲ自发进行条件是           (填“较低温”、“较高温”或“任意温度”)。

(2)在一定条件下3L恒容密闭容器中,充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ,实验测得反应物在不同起始投入量下,体系中二氧化碳的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示。

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①氢气和二氧化碳的起始投入量以A和B两种方式投入:

A:nH2=3mol    nCO2=1.5mol           

B:nH2=3mol    nCO2=2mol,

曲线Ⅰ代表哪种投入方式           (用A、B表示)

②在温度为500K的条件下,按照A方式充入3mol氢气和1.5mol二氧化碳,该反应10min后达到平衡:此温度下的平衡常数为           ;500K时,若在此容器中开始充入0.3mol氢气和0.9mol二氧化碳、0.6mol甲醇、xmol水蒸气,若使反应在开始时正向进行,则 x 应满足的条件是          

(3)在恒温恒压密闭容器中,充入一定量的H2和CO2假定仅发生反应I,反应过程中,能判断反应I已达到平衡状态的标志是         

A.断裂3molH-H键,同时有3molH-O键形成

B.容器内的压强保持不变

C.容器中气体的平均摩尔质量不变

D.容器中气体的密度保持不变

(4)以甲醇、氧气为原料,100mL 0.15mol/LNaOH溶液为电解质设计成燃料电池,若放电时参与反应的氧气体积为336mL(标况)产生的气体全部被NaOH溶液吸收,则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为           ,溶液中各离子浓度由大到小的顺序                           

 

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镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成。

放电过程中产生NiOH2和FeOH2,FeOH2最终氧化、脱水生成氧化铁。由于电池使用后电极材料对环境有危害,某学习小组对该电池电极材料进行回收研究。

已知 :①NiO2有强氧化性,可与浓盐酸反应;

②NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+

③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示:

MOHn

Ksp

pH

开始沉淀

沉淀完全

AlOH3

2.0×10-32

4.1

FeOH3

3.5×10-38

2.2

3.5

FeOH2

1.0×10-15

7.5

9.5

NiOH2

6.5×10-18

6.4

8.4

 

回答下列问题:

1该电池的正极反应式为;                                       

2维持电流强度为1.0A,消耗0.28gFe,理论电池工作               s。已知F=96500C/mol

3对该电池电极材料进行回收方案设计:

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①方案中加入适量双氧水的目的是             ;在滤液I中慢慢加入NiO固体,则依次析出沉淀

         和沉淀           填化学式。若两种沉淀都析出,pH应控制在不超过              

离子浓度小于1×10-5mol/L为完全沉淀,lg2=0.3、lg3=0.4;设计将析出的沉淀混合物中的两种物质分离开来的实验方案                                                       

②滤液III中溶质的主要成分是            (填化学式);气体I为            ,判断依据是                                                                         

 

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