已知:(R、R’表示烃基或官能团)
有机物A是一种医药中间体,质谱图显示其相对分子质量为130。已知0.5 mol A完全燃烧只生成3 mol CO2和2.5 mol H2O。A可发生如下图所示的转化,其中D的分子式为C4H6O2,两分子F反应可生成六元环状酯类化合物。
请回答:
(1)1 mol B与足量的金属钠作用产生22.4 L(标准状况)H2。B中所含官能团的名称是 。
B与C的相对分子质量之差为4,B→C的化学方程式是 。
(2)D的同分异构体G所含官能团与D相同,则G的结构简式可能是 、 。
(3)F可发生多种类型的反应。
①两分子F反应生成的六元环状酯类化合物的结构简式是 ;
②F可制得使Br2的CCl4溶液褪色的有机物H。F→H的化学方程式是 ;
③F在一定条件下发生缩聚反应的化学方程式是 。
(4)A的结构简式是 。
【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若都做,则按A小题评分。
A.[物质结构与性质]磷化硼是一种高折射率红棕色晶体,可通过单质B与Zn3P2(或PH3)反应,也可热解PCl3·BCl3制得。
(1)锌原子基态时核外电子排布式为 。
(2)BCl3中硼原子的杂化轨道类型为 ,PH3空间形状为 (用文字描述)。
(3)PCl3能够与配合物Ni(CO)4发生配体置换反应:Ni(CO)4 +4PCl3 = Ni(PCl3)4 +4CO。
①与CO互为等电子体的一种分子的化学式为 。
②1molPCl3中含键数目为 。
(4)立方BP的晶胞结构如图所示,晶胞中含B原子数目为 。
Co2(OH)2CO3和Co(CH3COO)2·nH2O均是生产高比能锂电池正极材料的前驱体。
(1)这两种钴的化合物中钴的化合价为 。
(2)Co2(OH)2CO3在空气中充分加热生成四氧化三钴,该反应的化学方程式为 。
(3)为确定Co(CH3COO)2·nH2O中的n值及其热分解过程,取一定量的样品在氮气氛围中加热,样品的固体残留率()随温度的变化如下图所示(样品在300℃前失去结晶水,图中A、B、C、D各处固体均为纯净物,其中C、D为氧化物)。
①Co(CH3COO)2·nH2O晶体中n= (填自然数)。
②A→B点反应释放的气体为纯净物(由两种元素组成),该气体的结构简式为 。
③B→C点反应释放CO、CO2两种气体,n(CO)∶n(CO2)= 。
④D点残留固体的化学式为 。(列出上述计算过程)
(15分)葛根大豆苷元(F)用于治疗高血压引起的头疼、突发性耳聋等症,其合成路线如下:
(1)化合物C中的含氧官能团有 、 (填官能团名称)
(2)已知:C→D为取代反应,其另一产物为H2O,写出X的结构简式: 。
(3)反应E→F的反应类型是 。
(4)写出同时满足下列条件的B的两种同分异构体的的结构简式: 。
Ⅰ.属于芳香族化合物,分子中有4种不同化学环境的氢;
Ⅱ.能与FeCl3溶液发生显色反应;
Ⅲ.不能发生水解反应,能发生银镜反应。
(5)根据已有知识并结合相关信息,写出以和(CH3CO)2O为原料制备药物中间体
的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
选做题(本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分)
A.[物质结构与性质]氮元素可形成氢化物、氮化物、叠氮化物、卤化物等多种化合物。
(1)肼(N2H4)可用作火箭燃料,1mol N2H4中含有σ键的数目为 。
(2)F2和过量NH3在铜催化作用下反应生成NF3,写出基态铜原子的电子排布式 ;
NF3分子的空间构型为 。
(3)与N3-互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。
(4)氰酸(HCN)中碳原子的杂化方式为 。
(5)铁和氨气在640℃发生置换反应生成铁氮化合物,其晶胞结构如右图所示,该晶体的化学式为 。
研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下放热反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1∆H ="a" kJ/mol (I)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2∆H ="b" kJ/mol (II)
(1)反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= (用K1、K2表示),∆H= kJ/mol(用a、b表示)。
(2)为研究不同条件对反应(II)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(II)达到平衡。测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,
则平衡后n(Cl2)= mol。其它条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,平衡常数K2 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol•L‾1的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3‾)、c(NO2-)和c(CH3COO‾)由大到小的顺序为 。(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol•L‾1,CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5mol•L‾1)
(4)由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。
钢制品应接电源的 极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为 。