近期研究证实,中药甘草中的异甘草素在药理实验中显示明显的促进癌细胞凋亡和抑制肿瘤细胞增殖的活性,且对正常细胞的毒性低于癌细胞。异甘草素可以由有机物A和有机物B合成(A、B均为芳香族含氧衍生物),且由A和B合成异甘草素要用到以下反应:(R1、R2均为烃基)
请回答下列问题:
(1)有机物B分子式为C7H6O2,A和B均能与浓溴水反应生成沉淀。A和B具有一种相同的含氧官能团,其名称为 ;B分子中有四种不同的氢原子,其个数比为2∶2∶1∶1。以下说法正确的是 (填序号)。
①有机物B能发生很多类型的反应,例如:中和、取代、氧化、还原、加成反应
②与B互为同分异构体的芳香族含氧衍生物共有两种(不包含B)
③B能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳气体
(2)质谱表明有机物A相对分子质量为152,其碳、氢、氧元素的质量分数比为12∶1∶6。有机物A的分子式为 ;已知A分子中的官能团均处于间位,写出A、B合成异甘草素的化学方程式 。
(3)初步合成的异甘草素需要经过以下处理工艺;
I加入一定量的水,再加入一定量的乙醚提取2次
II用无水MgSO4干燥、过滤减压蒸出。
III洗涤、浓缩得黄色粉末,再用含水乙醇处理得黄色针状晶体。
步骤II蒸出的物质中除了目标产物还含有 ;上处理工艺中涉及的分离提纯操作依次为: 。
(4)有机物D符合下列条件,写出D的结构简式 。
①与A互为同分异构体,且能发生水解反应
②1molD能与3moNaOH反应
③苯环上的氢被氯取代的一氯代物有两种
(5)有机物B还可以发生以下变化:
已知:F的单体是由E和 按1∶1生成,请写出E→高分子化合物F的化学方程式 ;该反应类型属于 。
某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有钙、铁、铝三种金属元素。【已知完全沉淀的pH:Ca(OH)2:pH ≥ 13;Al(OH)3:pH ≥ 5.5;Fe(OH)3:pH ≥ 4.1】
下列说法不正确的是
A.步骤②加入6mol/L盐酸的主要目的是为了将茶叶灰分中的钙、铁、铝难溶性化合物转化为可溶性氯化物 |
B.步骤⑤所得滤液中溶质的主要成分为:CaCl2、NH3·H2O |
C.步骤⑥可以检出钙元素存在,离子反应方程式为Ca2++C2O42- = CaC2O4↓ |
D.步骤⑧中A试剂为KSCN溶液,离子反应方程式为Fe3++3SCN-![]() |
为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和 A中加热装置已略,气密性已检验)实验过程如下:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是_________________________________________________。
(2)棉花中浸润的溶液为______________________。
(3)A中发生反应的化学方程式为。
(4)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是。
(5)能说明氧化性Fe3+>SO2的离子方程式是______________________________________。
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是(填“甲”“乙”“丙”)。
过程Ⅳ B溶液中含有的离子 |
过程Ⅵ B溶液中含有的离子 |
|
甲 |
有Fe3+无Fe2+ |
有SO42- |
乙 |
既有Fe3+又有Fe2+ |
有SO42- |
丙 |
有Fe3+无Fe2+ |
有Fe2+ |
(7)进行实验过程Ⅴ时,B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色,停止通气,放置一段时间后溶液
颜色变为浅绿色。
查阅资料:Fe2+(aq)+SO32-(aq)FeSO3(s)(墨绿色)
提出假设:FeCl3与SO2的反应经历了中间产物FeSO3,溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色。某同学设计如下实验,证实该假设成立:
①溶液E和F分别为、。
②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因。
(18分)含硫物质燃烧会产生大量烟气,主要成分是SO2、CO2、N2、O2。某研究性学习小组在实验室利用下列装置制备模拟烟气,并测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率。
回答下列问题:
I.模拟烟气的制备
(1)用A装置制SO2,其化学反应方程式为。
(2)用B装置制CO2,使用该装置优点的是。
(3)将制得的气体与空气充分混合,获得模拟烟气用于后续实验。
II.测定烟气中SO2的体积分数
(4)将部分模拟烟气缓慢通过C、D装置,其中C、D中盛有的药品分别是、。(填序号)
①KMnO4溶液 ②饱和NaHSO3溶液 ③饱和Na2CO3溶液 ④饱和NaHCO3溶液
(5)若模拟烟气的流速为a mL/min,若t1分钟后,测得量简内液体体积为V mL(已折算为标准状况),则SO2的体积分数是。
III.测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率(已转化的SO2占原有SO2的百分比)
(6)将模拟烟气通过转化器E装置,E装置中盛有FeCl2、FeCl3的混合溶液,常温下,它可催化SO2与O2的反应,以达到脱硫目的。写出SO2与FeCl3溶液参与反应过程的离子方程式。
(7)若模拟烟气仍以a mL/min的流速通过转化器E装置,t2分钟后,向E装置中加入酸化的BaCl2溶液得到白色浑浊液,经、洗涤、、称量,得到mg固体。若实验的气体体积已折算为标准状况,则该转化器的脱硫效率是。
( 11分)乙醇的沸点是78℃,能与水以任意比混溶。乙醚的沸点为34.6℃,难溶于水,在饱和Na2CO3溶液中几乎不溶,乙醚极易燃烧。实验室制醚的反应原理是:
2CH3CH2OHH2O + CH3CH2—O—CH2CH3 (乙醚)
(1)甲图和乙图是两套实验室制乙醚的装置,选装置_______(填“甲”或“乙”)最合理,理由是_____________。
(2)反应液中应加入沸石,其作用是____________。
(3)反应中温度计的正确位置是水银球置于________________________。
(4)用上述装置乙制得的乙醚中可能含有大量的杂质,该杂质是__________,除去这种杂质的简易方法是________________________________。
(5)如果温度太高(如170℃),将会发生一个有机副反应,反应方程式为:____________________________________________。
[实验化学]
对硝基苯甲酸在医药、感光材料等工业中应用广泛。以对硝基甲苯等为原料制取对硝基苯甲酸(黄色结晶,熔点242 ℃,沸点约359 ℃,微溶于水,能升华。)的反应原理为:+Na2Cr2O7+4H2SO4―→
+Na2SO4+Cr2(SO4)3+5H2O
某小组以对硝基甲苯等物质为原料制取对硝基苯甲酸的实验装置如下图所示(加热和仪器固定装置均已略去),实验步骤如下:
步骤1:向250 mL三颈烧瓶中依次加入适量的对硝基甲苯、重铬酸钠粉末、水,并充分混合。在搅拌下,用滴液漏斗滴入适量浓硫酸后,加热0.5 h至反应液呈黑色。
步骤2:待反应混合物冷却后,和适量冰水充分混合,抽滤并用50 mL水分两次洗涤。将洗涤后的固体放入盛有适量5%硫酸溶液中,水浴加热10 min,冷却后抽滤。
步骤3:将抽滤后的固体溶于适量5%NaOH溶液中,50 ℃温热后抽滤,在滤液中加入少量活性炭,煮沸后趁热抽滤。将得到的滤液慢慢加入到盛有适量15%硫酸溶液的烧杯中,析出黄色沉淀,抽滤,冷水洗涤,干燥得粗产品。
(1) 在步骤1中“搅拌”是用电动搅拌器完成的,这样操作的好处有________、________。
(2) 在三颈烧瓶中,随着浓硫酸的加入,反应温度迅速上升,为使反应温度不致过高,必要时可采取的措施是________。
(3) 在步骤2中,抽滤所得固体的主要成分是________。抽滤装置所包含的仪器除减压系统外,还有________、________(填仪器名称)。
(4) 步骤3用NaOH溶液进行处理的作用主要是____。
用NaOH溶液处理后,需50 ℃温热后抽滤的原因是____。
(5) 制得的粗产品需要进一步精制(纯化),根据对硝基苯甲酸的有关性质可知,对其进行精制(纯化)可以用乙醇溶液完成,也可以采用________法完成。