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有机物A有下图所示转化关系.在A的质谱图中质荷比最大值为88,其分子中C、H、O...

有机物A有下图所示转化关系.在A的质谱图中质荷比最大值为88,其分子中C、H、O三种元素的质量比为6:1:4,且A不能使Br2的CCl4溶液褪色;1mol B反应生成了2mol C.

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已知:RCH(OH)﹣CH(OH)R′满分5 manfen5.comRCHO+R′CHO

请回答下列问题:

(1)A的结构简式为              

(2)若①、②、③三步反应的产率分别为90.0%、82.0%、75.0%,则由A合成H的总产率为             

(3)D+E→F的反应类型为           

(4)写出C与银氨溶液反应的离子方程式为                   

(5)若H分子中所有碳原子不在一条直线上,则H在一定条件下合成顺丁橡胶的化学方程式为        .若H分子中所有碳原子均在一条直线上,则G转化为H的化学方程式为         

(6)有机物A有很多同分异构体,请写出同时满足下列条件的一种异构体X的结构简式:         

a.X核磁共振氢谱有3个峰,峰面积之比为1:1:2

b.1mol X可在HIO4加热的条件下反应,可形成1mol 二元醛

c.1mol X最多能与2mol Na反应

d.X不与NaHCO3反应,也不与NaOH反应,也不与Br2发生加成反应.

 

(1)CH3COCH(OH)CH3;(2)55.4%; (3)酯化反应;(4)CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH﹣CH3COO﹣+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O; (5)(6)   【解析】由于A分子中C、H、O三种元素的质量比为6:1:4可知C、H、O的物质的量之比为2:4:1;又由于A的质谱图中质荷比最大值为88,所以A的分子式为C4H8O2,根据分子式可知A中有一个不饱和度,又不能使Br2的CCl4溶液褪色,所以A中存在C=O键,再根据1mol B反应生成了2mol C,结合已知条件可推知A的结构为:CH3COCH(OH)CH3,这样可以进一步推出B、C、D、E、F的结构简式,它们依次是:CH3CH(OH)CH(OH)CH3、CH3CHO、CH3COOH、CH3CH2OH、CH3COOCH2CH3,由于B与HBr发生取代反应生成卤代物,再在NaOH醇溶液中发生消去反应,且H分子中所有碳原子均在一条直线上,所以可以推得G和H的结构分别为:CH3CHBrCHBrCH3、H3CC≡CCH3, (1)由上面的分析可知,A为CH3COCH(OH)CH3,故答案为:CH3COCH(OH)CH3; (2)由A合成H的总产率应为①,②、③三步反应的产率之积,所以由A合成H的总产率=90.0%×82.0%×75.0%=55.4%,故答案为:55.4%; (3)D+E→F反应为乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯,反应类型为酯化反应,故答案为:酯化反应; (4)由上面的分析可知,C为乙醛,它与银氨溶液反应的离子方程式为:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH﹣CH3COO﹣+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O, 故答案为:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH﹣CH3COO﹣+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O; (5)若H分子中所有碳原子不在一条直线上,则H为1,3﹣丁二烯,H在一定条件下合成顺丁橡胶的化学方程式为,由于B是2,3﹣丁二醇,与HBr发生取代反应生成卤代物,再在NaOH醇溶液中发生消去反应生成H,且H分子中所有碳原子均在一条直线上,所以可以推得G和H的结构,G为H为,G转化为H的化学方程式为CH3CHBrCHBrCH3+2NaOHH3CC≡CCH3↑+2NaBr+2H2O, 故答案为:;CH3CHBrCHBrCH3+2NaOHH3CC≡CCH3↑+2NaBr+2H2O; (6)A的结构为:,根据条件: a.X核磁共振氢谱有3个峰,峰面积之比为1:1:2,即X有三种位置的氢,且个数之比为1:1:2, b.1mol X可在HIO4加热的条件下反应,可形成1mol 二元醛,根据信息可知X应为含有两个羟基的环状物, c.1mol X最多能与2mol Na反应,说明X有2个羟基,d.X不与NaHCO3反应,也不与NaOH反应,也不与Br2发生加成反应,说明有X没有羧基,不含有碳碳双键,则X的结构为 【点评】本题考查有机物推断,为高频考点,侧重考查学生分析推断能力及知识迁移能力,根据反应条件、题给信息采用正向思维进行推断,难点是同分异构体结构简式判断,题目难度中等.  
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考点分析:
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已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大.其中基态A原子价电子排布式为nsnnpn+1;化合物B2E为离子化合物,E原子核外的M层中只有两对成对电子;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D单质常用于制作太阳能电池和集成电路芯片;F原子最外层电子数与B的相同,其余各内层轨道均充满电子.请根据以上信息,回答下列问题(答题时,A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示):

(1)A、B、E的第一电离能由小到大的顺序为               

(2)氢化物A2H4分子中A原子采取           杂化.

(3)按原子的外围电子排布分区,元素F在        区,二价阳离子F2+与过量的A的简单氢化物的水溶液反应的离子方程式为                  

(4)元素A和C可形成一种新型化合物材料,其晶体具有很高的硬度和熔点,其化合物中所含的化学键类型为         

(5)A、F形成某种化合物的晶胞结构如右图所示的立方晶胞(其中A显﹣3价,每个球均表示1个原子),则其化学式为        .设阿伏伽德罗常数为NA,距离最近的两个F原子的核间距为a cm,则该化合物的晶胞密度为(用含a和NA的代数式表示)       g/cm3

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某地煤矸石经预处理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物等,一种综合利用工艺设计如下:

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(1)“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为:                         

(2)“酸浸”时,提高浸出速率的具体措施有                  .(写出两个)

(3)“碱溶”的目的是                      .物质X的化学式为       

(4)从流程中分离出来的Fe(OH)3沉淀可在碱性条件下用KClO溶液处理,制备新型水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),该反应的离子方程式为:                

(5)若根据过滤出的Fe(OH)3沉淀来推算煤矸石中Fe2O3的含量,须将沉淀清洗干净,检验沉淀是否洗干净的具体操作方法是                   

 

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火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx二氧化硫和二氧化碳等气体会对环境造成严重影响对燃煤废气进行脱硝脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保节能减排废物利用等目的

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(1)脱硝利用甲烷催化还原NOx

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣574kJ/mol

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣1160kJ/mol则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为                      

(2)脱碳CO2转化为甲醇的热化学方程式为:

CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H3

①取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图1所示,则上述CO2转化为甲醇的反应热△H3          0(填“>”“<”或“=”),该反应的平衡常数表达式为           

②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,进行上述反应测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示,试回答:

0~10min内,氢气的平均反应速率为          mol/(L•min)10min后,若向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2,则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数           (填“变大”“减少”或“不变”)

(3)脱硫

①有学者想利用如图3所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料.AB是惰性电极,A极的电极反应式为:             

②某种脱硫工艺中将废气处理后,与一定量的氨气空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物,可作为化肥常温下,向一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的氨水溶液,使溶液中的NO3和NH4+的物质的量浓度相等,则溶液的pH       7(填写“>”“=”或“<”)

 

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ClO2与Cl2的氧化性相近,常温下均为气体,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备吸收释放和应用进行了研究

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(1)仪器C的名称是:              安装F中导管时,应选用图2中的:        (填“a”或“b”)

(2)打开B的活塞,A中氯酸钠和稀盐酸混和产生Cl2和ClO2,写出反应化学方程式:                ;为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,可采取的措施是                    

(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是:       

(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为:         ,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是:               

(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示,若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂的保鲜原因是:            

 

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某工业废水仅含下表中的某些离子,且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L (此数值忽略水的电离及离子的水解)

阳离子

K+   Ag+   Mg2+   Cu2+   Al3+   NH4+

阴离子

Cl   CO32﹣ NO3   SO42﹣ I

甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:

Ⅰ.取该无色溶液5mL,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加.

Ⅱ.用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰.

Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色.

Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2 溶液,有白色沉淀生成.

请推断:

(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是                   

(2)Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是                    

(3)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有            ,阴离子有               ;并据此推测原溶液应该呈        性,原因是              (用离子方程式说明).

(4)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,此过程中涉及的离子方程式为                 .充分反应后过滤,洗涤,灼烧沉淀至恒重,得到的固体质量为          g.

 

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