重氮甲烷(CH2←N≡N)在有机合成中有着重要的应用,它的分子中碳原子和氮原子之间的共用电子对是由氮原子提供的。
它在受热或光照时容易分解生成氮气,同时生成一个极活泼的缺电子基团亚甲基或称为碳烯(:CH2)。CH2←N≡NN2↑+:CH2;碳烯与烯烃或苯环能起加成反应,生成含三元环的化合物:
(1)重氮甲烷与结构简式为 的有机物在光照下反应生成。
(2)重氮甲烷与苯共热完全反应生成的环状化合物的结构简式为 ,与该产物互为同分异构体的芳香烃共有 种,其中烷基上发生一氯取代的生成物只有一种的芳香烃的结构简式为 。
(10分)(1)按系统命名法命名:
①有机物的名称是 。
②在有机物分子中若某一个碳原子连接4个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手性碳原子”。C7H16的同分异构体中具有“手性碳原子”的有,写出其中一种的名称。
(2)写出下列各种有机物的结构简式:
①2,3-二甲基-4-乙基己烷。
②支链只有一个乙基且式量最小的烷烃。
化学与生产、生活息息相关。现有下列6种有机物:①乙炔②乙二醇③甲醛④油脂⑤苯酚⑥淀粉,请将相应的序号填入空格内。
(1)水溶液(俗称福尔马林)具有杀菌防腐性能的是___________;
(2)可用于杀菌消毒、制造阿司匹林等,俗称石炭酸的是___________;
(3)通常用于制肥皂的是___________;
(4)能水解生成葡萄糖供机体利用,还可用于酿制食醋、酒的是___________;
(5)可用做汽车防冻液的是___________;
(6)常用来焊接或切割金属的是___________。
燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾作为电解质溶液。
(1)完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:
①甲烷与氧气反应的化学方程式为:_________________
②已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-="=" CO32-+7H2O,这个电极是燃料电池的(填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为:
③随着电池不断放电,电解质溶液的碱性(填“增大”、“减小”或“不变”)
④通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。
(2)据报道,最近摩托罗拉(MOTOROLA)公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32-
①该电池反应的总离子方程式为____________________________
②甲醇在____极发生反应(填正或负),电池在放电过程中溶液的pH将____(填降低或上升、不变);
从H+、K+、Cu2+、Cl-、SO42-中选取适当的离子组成符合下列情况的电解质,进行电解(阳离子只能使用一次)。
(1)以碳棒为电极进行电解,电解质的物质的量减少,水的物质的量保持不变,两极都有气体生成,气体体积相同,则该电解质的化学式为____________,电解的阴极反应_________,电解的阳极反应_____________,电解的总方程式是______________。
(2)以铂丝为电极进行电解,水的物质的量减少,电解质的物质的量保持不变,两极都有气体生成,气体体积比为2:1,则该电解质的化学式为____________________,阴极反应式为____________________,阳极反应式为___________________________。
(3)惰性电解,电解质的物质的量减少,水的物质的量也减少,pH下降,则电解质的化学式为____________,电解的总方程式为__________________________________。
在一个U形管里盛有氯化铜溶液,并插入两块纯锌片作电极,如图:
(1)如果把电键K接A,这一装置形成_________装置,Zn①极是________极,其电极反应式是_____ _ __;Zn②极上的电极反应式是____________________。
(2)上述反应进行5min后,转换电键K到C,这一装置形成____________装置,Zn①极是__________极,该装置发生反应的总化学方程式是___________________________;