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 。
肉桂酸用途广泛,常被用作食品保鲜剂、食品添加剂、有机合成中间体等。其一种合成原理如下:
【实验步骤】
①向A中依次加入沸石、一定比例的苯甲醛、乙酸酐及少许碳酸钾。
②控制温度1500C~1700C,使其充分反应。
③向冷却后的三口瓶内加入饱和碳酸钠溶液,调节pH至9~10。
④如装置B所示,用水蒸气蒸馏,除去未反应的苯甲醛。
⑤加入活性炭,充分振荡并煮沸脱色。
⑥……
(1)装置A中冷凝管由端(填“a”或“b”)通入冷凝水。
(2)步骤③中加入饱和碳酸钠溶液将肉桂酸、醋酸转化为肉桂酸钠和醋酸钠的原因:。
(3)装置B在进行水蒸气蒸馏之前,需进行的操作为,玻璃管的作用为。
(4)当观察到冷凝管中,说明水蒸气蒸馏结束。
(5)步骤⑥通过以下操作分离、提纯得较纯净的肉桂酸(难溶于水),其正确的操作顺序是(填字母)。
a.重结晶 b.冷却、抽滤,水洗晶体
c.加入浓盐酸调节pH=3 d.静置,趁热过滤得肉桂酸钠溶液
葡萄糖酸锌[(C6H11O6O)2Zn]是一种营养锌强化剂,对婴儿及青少年的智力和身体发育有重要作用。工业上通过如下两步制备:
(1)步骤一:充分反应后,过滤除去CaSO4沉淀。设计一个简单的实验,检验产物葡萄糖酸溶液中是否含有SO42—:。
(2)步骤二:将葡萄糖酸溶液与ZnO混合,使其充分反应后,继续加入葡萄糖酸溶液至pH为5.8,其目的是,下列物质可替代ZnO的是(填字母)。
a.NH3·H2O b.Zn(OH)2 c.NaOH d.ZnSO4
(3)将最后所得溶液浓缩至原来体积的,加入适量无水乙醇,放置8h以上,经结晶、分离、干燥获得葡萄糖酸锌晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是。
(4)下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
金属离子 |
开始沉淀的pH |
沉淀完全的pH |
Fe3+ |
1. 1 |
3. 2 |
Fe2+ |
5. 8 |
8. 8 |
Cu2+ |
5. 2 |
6. 4 |
某研究性学习小组欲用粗制硫酸锌溶液(其中含有Fe2+、Cu2+等)制备出活性ZnO,然后再合成葡萄糖酸锌。实验室制备活性ZnO的步骤如下:
①取样,加入适量的KMnO4溶液,微热,调节溶液pH至(填写范围),除去溶液中Fe元素。
②加入,过滤,向滤渣中加入适量稀硫酸,继续过滤,将两次滤液合并得较高纯度的硫酸锌溶液。
③将纯碱慢慢加入上述硫酸锌溶液中,得碱式碳酸锌[其化学式为Zn2(OH)2CO3],同时有无色气体产生。写出该反应的离子方程式:。
④过滤、洗涤,将沉淀灼烧得活性氧化锌。其中灼烧需要的主要仪器有:酒精灯、玻璃棒、三脚架、泥三角、等。
NaClO2的漂白能力是漂白粉的4~5倍, NaClO2广泛用于造纸工业、污水处理等。工业上生产NaClO2的工艺流程如下:
(1)ClO2发生器中的反应为:2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。实际工业生产中,可用硫磺、浓硫酸代替原料中的SO2,其原因为(用化学方程式表示)。
(2)反应结束后,向ClO2发生器中通入一定量空气的目的:。
(3)吸收器中生成NaClO2的离子反应方程式为,其中反应温度不能高于5℃的可能原因:。
(4)某化学兴趣小组用如下图所示装置制备SO2并探究SO2与Na2O2的反应:
①为除去过量的SO2,C中盛放的试剂为。
②D中收集到的气体可使带余烬的木条复燃,B中发生的反应可能为、Na2O2+SO2= Na2SO4。
乙酰水杨酸俗称阿司匹林(),是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃~135℃。实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,其制备原理为:
制备基本操作流程如下:
主要试剂和产品的物理常数如下表:
名称 |
相对分子质量 |
熔点或沸点(℃) |
水 |
水杨酸 |
138 |
158(熔点) |
微溶 |
醋酸酐 |
102 |
139.4(沸点) |
反应 |
乙酰水杨酸 |
180 |
135(熔点) |
微溶 |
回答下列问题:
(1)合成阿司匹林时,最合适的加热方法是。
(2)合成阿司匹林时,必须使用干燥的仪器,其原因是。
(3)减压过滤所得粗产品要用少量冰水洗涤,其目的是。
(4)用重结晶方法提纯粗产品流程如下,加热回流程装置如图。
①沸石的作用是;
②冷凝水的流进方向是(填“a”或“b”);
③使用温度计的目的是。
(5)在实验中原料用量:2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐(),最终称得产品质量为2.2g,则所得乙酰水杨酸的产率为(百分数精确到0.1)。
图中是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(1)在组装好装置后,若要检验A~E装置的气密性,其操作是首先________,在E中装入水,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好。
(2)装置B中盛放的试剂是________。
(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗,稍候片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时产生________(答现象);从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在C中发生反应的化学方程式:________________________。
(4)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中,写出产生白烟的化学方程式:____________________,迅速产生倒吸的原因是____________________________。