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【化学选修5:有机化学基础】化合物X是一种环境激素,存在如下转化有关系: 已知:...

【化学选修5:有机化学基础】化合物X是一种环境激素,存在如下转化有关系:

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已知:1H-NMR谱显示化合物G的所有氢原子化学环境相同

F是一种可用于制备隐形眼镜的高聚物

根据以上信息回答下列问题

(1)化合物X的分子所含官能团的名称___________________________________;

(2)化合物C的分子式是___________,A→C的反应类型是_______________;

(3)化合物D的名称是________________;同时满足下列条件的D的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构)_________有种;

a.属于酯类        b.能发生银镜反应

其中的一个同分异构体核磁共振氢谱为三组峰,且峰的面积比为1:2:3,写出这种同分异构体的结构简式____________________;

(4)写出B→G反应的化学方程式____________________;

(5)写出F的结构简式____________________。

 

(1)酯基、溴原子(2分)(2)C15H12O2Br4(2分),取代反应(2分) (3)2—甲基丙烯酸(1分),4(2分),(2分) (2分) (5)(2分) 【解析】 试题分析:利用A能与FeCl3溶液发生显色反应可知A中含有酚羟基,再结合其他信息和A→C转化条件和A、C分子式可知A中含有两个苯环,故A结构简式为:,C为;由此推出B中必含羧基,X为酚酯.再利用B→D与B→G反应可知B中还含有羟基,其中B→D发生的是消去反应、B→G发生的是酯化反应(生成环酯),结合题干中G的信息,可知B的结构简式为:,再利用反应①(酯的水解反应)和X的分子式,可推出X的结构简式为,进而可利用框图转化,结合有机物的性质可知D为CH2=C(CH3)COOH,E为CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH,F为,G为; (1)X的结构简式为,含有的官能团为酯基、溴原子; (2)由以上分析可知C为,其分子式为C15H12O2Br4;A→C为A中酚羟基邻位氢原子被溴原子取代,属取代反应; (3)满足条件的同分异构体必为甲酸酯,结合D的分子式可写出符合条件的同分异构体为共4种,其中核磁共振氢谱为三组峰,且峰的面积比为1:2:3的结构简式为; (4)B→G为生成环酯的酯化反应,利用B的结构简式容易写出反应的方程式为; (5)F的结构简式为。 【考点定位】考查有机合成与推断 【名师点晴】解答本题的关键是利用题中信息和有机物间转化关系图确定出各物质的结构简式,利用A能与FeCl3溶液发生显色反应可知A中含有酚羟基,再结合其他信息和A→C转化条件和A、C分子式可知A中含有两个苯环,故A结构简式为:,C为;由此依次推断各物质的结构简式,再结合有机物的结构和性质以及题目要求可解答该题。  
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考点分析:
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【化学选修3:物质结构与性质】太阳能电池板材料除单晶硅外,还有铜、铟、镓、硒、硅等化学物质。

(1)基态铜原子的电子排布式为____________________;已知高温下CuO满分5 manfen5.comCu2O+O2,从铜原子价电子层结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看,能生成Cu2O的原因是_____________;

(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,则它们形成的组成最简单的氢化物中,分子构型分别为_______、_________,若“Si-H”中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应是单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为Se_____Si(填“>”、“<”)。人们把硅与氢元素形成的一类化合物叫硅烷,硅烷的组成结构与相应的烷烃相似,硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示,呈现这种变化的原因是_______________;

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(3)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3,BF3.NH3中B原子的杂化轨道类型为__________,B与N之间形成________键;

(4)金刚砂(SiC)的硬度为9.5,其晶胞结构如图所示;则金刚砂晶体类型为__________,在SiC中,每个C原子周围最近的C原子数目为________,若晶胞的边长为a pm,则金刚砂的密度为__________。

 

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【化学选修2:化学与技术】生态工业园区的建设,不仅仅是体现环保理念更要依据循环经济理论和充分考虑经济的可持续发展。下图是某企业设计的硫酸-磷铵-水泥联产,海水-淡水多用、盐-热-电联产三大生态产业链流程图。回答下列问题:

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(1)从原料、能源、交通角度考虑该企业应建在

A西部山区    B沿海地区     C发达城市      D东北内陆

(2)该流程为能量或物质的输送,请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式:________、________、________、________、________;

(3)沸腾炉发生反应的化学方程式__________;磷肥厂的主要产品是普钙,其主要成分是___________(填化学式)

(4)热电厂的冷却水是________,该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有_________;(写出一种即可)

(5)根据现代化工厂没计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想______________。(写出两点即可)

 

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(15分)按要求回答下列有关问题。

(1)据报道,科学家新研发出一种常温下催化合成NH3的方法:2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)

已知如下信息:

化合物的生成热可以表示其相对能量。化学上,规定标准状况下稳定单质的生成热为0。几种物质的生成热:NH3(g)为mkJ·mol-1,H2O(l)为nkJ·mol-1

反应的H=产物的生成热之和---反应物的生成热之和

几种化学键的键能数据如下:

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上述反应中,H=_______kJ·mol-1,H-N键的键能为_______kJ·mol-1

(2)二氧化硫在一定条件下可以发生如下反应:

SO2(g)+NO2(g)满分5 manfen5.comSO3(g)+NO(g),H= -42kJ·mol-1,在1L恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g),所得实验数据如下:

实验编号

温度

起始时物质的量/mol

平衡时物质的量/mol

N(SO2)

N(NO2)

N(NO)

T1

0.80

0.20

0.18

T2

0.20

0.80

0.16

T3

0.20

0.30

a

 

实验甲中,若2min时测得放出的热量是4.2kJ,则0~2min时间内,用SO2(g)表示的平均反应速率v(SO2)=_____________________;

实验丙中,达到平衡时,NO2的转化率为____________;

由表中数据可推知,Tl______T2(填“>”“<’’或“=”)

(3)对反应N2O4(g)满分5 manfen5.com2NO2(g)   H>0   在温度为Tl、T2时平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是__________。

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a.A、C两点的反应速率:A>C

b.A、C两点气体的颜色:A深,C浅

c.由状态A到状态B,可以用加热的方法

d.A、C两点的化学平衡常数:A=C

(4)工业上,采用石墨、铁棒作为电极,电解除去废水中的CN-(N为-3价,下同),装置如图所示,通电过程中,阳极区两种离子的放电产物会进一步发生反应,其方程式为:C12+CNO-+OH-→□+Cl-+CO32-+H2O(未配平)。最终阴、阳两极均有无色无味气体产生。

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铁电极应连接直流电源的____________(填写电极名称)

上述反应方程式配平后“□”内应填写________;

阳极上发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑和_______________;

 

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磷元素的含氧酸有磷酸、亚磷酸、次磷酸等很多种,其中亚磷酸(H3PO3)是具有强还原性的二元弱酸,可以被银离子氧化为磷酸。

(1)写出亚磷酸与足量NaOH溶液反应的离子方程式____________________________;

(2)亚磷酸与银离子反应时氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________;

(3)某温度下,0.10mol•L-1的H3PO3溶液的pH为1.6,即c(H+)=2.5×10-2mol•L-1,该温度下H3PO3的电离平衡常数K=___________________;(H3PO3第二步电离忽略不计,结果保留两们有效数字)

(4)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至中性,所得溶液中:c(Na+)_____c(H2PO3-)+2c(HPO32-)(=下同)NaH2PO3溶液中,c(H+)+c(H3PO3)_____c(HPO32-)+c(OH-)

(5)电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如下:

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产品室中反应的离子方程式为_______________________;

得到1mol亚磷酸的同时,阴极室制得NaOH质量为________g。

(6)已知铵盐的分解比较复杂,但分解时不涉及到化合价变化的铵盐分解比较简单,其实质就是质子的转移(如NH4A满分5 manfen5.comNH3+HA),磷酸对应的各种铵盐分解时不涉及化合价变化,试从酸根离子结合氢离子难易的解度,判断下列铵盐的分解温度:

NH4H2PO4____________(NH4)2HPO4(填“>”、“<”或“=”)

 

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(14分)ClO2在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59,沸点为11,易溶于水,是常见的消毒剂。工业上常用二氧化硫还原氯酸钠(NaClO3)的方法制备ClO2,某学生拟用下图所示装置模拟工业制取并收集少量ClO2

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(1)下列制备气体所用装置与A装置相同的是_______________;

a.用过氧化氢与二氧化锰制氧气     

b.用铜与浓硫酸制二氧化硫

c.用硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢     

d.只用浓氨水制氨气

(2)实验前,要检验装置的气密性,通常先___________________,将导气管插入盛有水的烧杯中,微热锥形瓶,若导管未端产生气泡,并在停止微热后,___________________,说明装置不漏气。

(3)二氧化硫与氯酸钠的反应需在75~90进行,为此,B装置必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有烧杯、_________;写出B中产生二氧化氯的离子方程式_________________;

(4)C装置放在冰水浴中,其原因是_________________;

(5)用氢氧化钠溶液吸收ClO2,反应后可得到NaClO2与NaClO3混合液。

已知:NaClO2饱和溶液在较低温度时析出晶体NaClO2·3H2O,在较高温度时析出晶体 NaClO2;NaClO在高温时溶解度很大。

则从该混合溶液中获得晶体NaClO2的操作步骤为:蒸发浓缩结晶;_________;洗涤干燥。

(6)碘量法可以检测水中ClO2的浓度,步骤如下:

取1L水样,加入足量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝;(ClO2全部转化为NaClO2)

用1.0×10-3 mol•L-1的Na2S2O3溶液滴定,消耗Na2S2O3溶液10.00mL;(已知:2S2O32-+I2═S4O62-+2I-)

确定操作达到滴定终点的现象是_________________________________;

经计算,水样中ClO2的浓度是__________mg•L-1,若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果____________;(填“偏高”、“偏低”或“不变”)

 

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