[化学——选修有机化学基础](15分)
如下图所示,A、B、C、D、E、F、G均为有机物,它们之间有如下转化关系(部分产物和反应条件已略去)。已知B分子中含有苯环,其蒸气密度是同温同压下密度的59倍,
B最多可以和
发生加成反应,B的苯环上的一个氢原子被硝基取代所得的产物有三种。E和G都能够发生银镜反应。F分子中含有羟基和羧基,在一定条件下可以聚合生成高分子化合物。
请回答下列问题:
(1)(各2分)A、B、C的结构简式:A为 ;B为 ;C为 。
(2)(各1分)反应①的反应类型是 ;反应②的反应类型是 ;反应③的反应类型是 。
(3)(2分)G与银氨溶液反应的化学方程式为 。
(4)(2分)等物质的量的A与F发生酯化反应,所生成有机物的结构简式为 。
(5)(2分)A的一种同分异构体与浓共热,也生成B和水,该同分异构体的结构简式为 。
I.科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。目前合成氨的技术原理为氮气和氢气在高温高压催化剂条件下生成氨气,一定条件下,向一个2L的密闭容器中充入2molN2和6molH2,反应达平衡时生成NH3的浓度为0.5mol/L,并放出QkJ热量,该反应的热化学方程式可表示为______。
II.已知:N2O4(g)2NO2(g)△H=+57.20kJ/mol。
在1000C时,将0.100molN2O4气体充入lL恒容抽空的密闭容器中,每隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据:
时间(s) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
c(N2O4)/mol |
0.100 |
c1 |
0.050 |
c3 |
c4 |
c(NO2)/mol |
0.000 |
0.060 |
c2 |
0.120 |
0.120 |
(1)该反应的平衡常数表达式为______;从表中数据分析:c1______c2、c3______c4(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)在右图中画出并标明此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线。
(3)在上述条件下,从反应开始至达到化学平衡时,四氧化二氮的平均反应速率为______。
(4)若起始时充入NO2气体0.200mol,则达到平衡时NO2气体的转化率为______;其它条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是______ (填字母)。
A.减小NO2的浓度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度
D.升高温度E.再充入一定量的He
(5)向容积相同、温度分别为T1和T1的两个密闭容器中分别充入等量NO2,发生反应:2NO2N2O4(g)(g)△H=-57.20kJ/mol。恒温恒容下反应相同时间后,分别测得体系中NO2的百分含量分别为a1和a2。巳知T1<T2,则a1____a2(选择A、B、C、D填空)。
A.大于B.小于C.等于D.以上都有可能
Na、Fe、Cu、Al是常见的金属元素,请按要求回答下列问题:
(1)一定条件下,2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为______。
(2)向氯化铜溶液中加入一定量的铁粉和铝粉混合物,充分反应后,下列情况可能出现的是______(填编号)。
a.溶液中有Cu2+、Fe2+、Al3+,不溶物为Cub.溶液中有Fe2+、Al3+,不溶物为Cu、Fe
c.溶液中有Fe3+、Al3+,不溶物为Cud.溶液中有Fe2+,不溶物为Cu、Al
(3)将一定质量的铁、铝、铜合金,加入lL一定物质的量浓度的硝酸中,合金完全溶解,测得溶液中(忽略溶液体积的变化)c(H+)=0.5mol/L、c(Cu2+)=0.3mol/L、c(Al3+)=0.2mol/L、c(NO3-)=2mol/L,则混合物中铁的质量为______。
(4)铁的某种氧化物的化学式表示为FexO(x<1),已知铁元素在该氧化物中的质量分数为75%,则x=______ (精确至0.01)。
(5)Na-AI/FeS是一种可充电电池,电池中用含Na+导电固体作为电解质,在工作过程中Na+的物质的量保持不变。
①若该正极的电极反应式表示为:2Na++FeS+2e-=Na2S+Fe,则电池的负极反应式可表示为_____;充电时,阳极发生反应的物质是______。
②用该电池作电源,组成如图所示装置,若通电5min时,铜电极质量增加1.08 g,则该电源电极X名称为______。图中装置A、C的pH变化为:A ______、C ______(填“增大”“减小”或“不变”)。
有机物F是合成一种新型降压药替米沙坦的中间体,可由下图所示的路线合成:
⑴B的结构简式为:__。
(2)反应①~⑤中,属于取代反应的是_; A→B的反应类型_。
(3)C→D的化学方程式为。
浓H2SO4的作用是_;使用过量CH3OH的作用是。
(4)E的同分异构体苯丙氨酸经聚合反应形成的高聚物是_(写结构简式)。
(5)满足下列条件的B的所有同分异构体有种,写出其中苯环上只有一个取代基的结构简式:。
①含苯环;②含酯基;③能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成红色沉淀。
(1)CH3+、-CH3(甲基)、CH3-都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是
A.它们均由甲烷去掉一个氢原子所得 |
B.它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化 |
C.CH3-与NH3、H2O+互为等电子体,几何构型均为三角锥形 |
D.CH3+中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面 |
E.两个-CH3(甲基)或一个CH3+和一个CH3-结合均可得到CH3CH3
(2)锌是一种重要的金属,锌及其化合物有着广泛的应用。
①锌在元素周期表中的位置是:_。
②葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2+基态电子排布式,葡萄糖分子[CH2OH(CHOH)4CHO]中碳原子杂化方式有。
③Zn2+能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2+。配位体NH3分子属于(填“极性分子”或“非极性分子”);在〔Zn(NH3)4]2+中,Zn2+位于正四面体中心,N位于正四面体的顶点,试在左下图中表示出[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与N之间的化学键。
④右上图示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞,其中Zn和X通过共价键结合,该化合物的Zn与X的原子个数之比为。
⑤在④的晶胞(右上图)中,如果只考查X的排列方式,则X的堆积方式属于金属晶体堆积方式中的___堆积;设该晶胞中Zn的半径为r1 cm,其相对原子质量为M1,X的半径为r2cm,其相对原子质量为M2,则该晶体的密度为_g/cm3 (写出含有字母的表达式)。
镁是“国防金属”,从海水中提取镁通常要经历三大步骤见下图:
请回答下列问题:
(1)步骤1是提高海水中Mg2+浓度,方法是。
(2)步骤2的离子方程式为。
已知Mg(OH)2的Ksp=5.61×10-12,假设浓缩海水中MgCI2浓度为3mo1/L,则要使Mg2+形成Mg( OH )2沉淀,则加入沉淀剂后海水中的OH-浓度至少要达到。
工业生产为了获得更高的利润,根据表1分析,最合理的沉淀剂是_,生产这种沉淀剂的方法是。
表1试剂价格
试剂 |
KOH |
NaOH |
Ca(OH)2 |
价格(元/吨) |
6800 |
3200 |
1200 |
(3)步骤3如何实现?两位同学设计下列方案:
这两种方案是否合理?请你评价:
方案一:。
方案二:。
你的设计方案是什么?写出流程图:
。