(15分)现有分子式为C10H10O2Br2的芳香族化合物X,X中苯环上有四个取代基,苯环上的一氯代物只有一种,其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰,吸收峰的面积比为1:2:6:1,在一定条件下可发生下述一系列反应,其中C能发生银镜反应,E遇FeCl3溶液显色且能与浓溴水反应。
已知:
① 在稀碱溶液中,连在苯环上的溴原子不易发生水解
②两个羟基同时连在同一碳原子上的结构是不稳定的,它将自动发生脱水反应:
CH3CH(OH) 2→CH3CHO +H2O
回答下列问题:
(1)X中官能团的名称是 ,C的结构简式为
(2)E→F反应类型是
(3)I的结构简式为 ;
(4)E不具有的化学性质 (选填序号)
A、取代反应 B、消去反应 C、氧化反应 D、1molE最多能与1mol NaHCO3反应
(5)写出下列反应的化学方程式:
① X与足量稀NaOH溶液共热的化学方程式:
②B→C的化学方程式: ;
(6)同时符合下列条件的E的同分异构体共有 种,
A、苯环上的一氯代物有两种 B、不能发生水解反应
C、遇FeCl3溶液不显色 D、1molE最多能分别与1molNaOH和2molNa反应
其中核磁共振氢谱为六组峰,且峰面积比为3:2:2:1:1:1的一种结构简式为 。
汽车尾气中的NOx是大气污染物之一,科学家们在尝试用更科学的方法将NOx转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染。
(1)压缩天然气(CNG)汽车的优点之一是利用催化技术能够将NOx转变成无毒的CO2和N2。
①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1<0
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2<0
③CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) +2H2O(g)△H3= 。(用△H1和△H2表示)
(2)在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中发生化学反应③,在不同温度、不同投料比时,NO2的平衡转化率见下表:
投料比[n(NO2) / n(CH4)] |
400 K |
500 K |
600 K |
1 |
60% |
43% |
28% |
2 |
45% |
33% |
20% |
①写出该反应平衡常数的表达式K= 。
②若温度不变,提高[n(NO2) / n(CH4)]投料比,则K将 。(填“增大”、“减小”或“不变”。)
③400 K时,将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.04 mol,充入一装有催化剂的容器中,充分反应后,平衡时NO2的体积分数 。
(3)连续自动监测氮氧化物(NOx)的仪器动态库仑仪的工作原理示意图如图1
①NiO电极上NO发生的电极反应式: 。
②收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%(体积分数),若用甲烷将其完全转化为无害气体,处理1×104L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g,
则尾气中V(NO)︰V(NO2)=
(4)在容积相同的两个密闭容器内(装有等量的某种催化剂)先各通入等量的CH4,然后再分别充入等量的NO和NO2。在不同温度下,同时分别发生②③两个反应:并在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图象如图2所示:
①从图中可以得出的结论是
结论一:相同温度下NO转化效率比NO2的低
结论二:在250℃-450℃时,NOx转化率随温度升高而增大,450℃-600℃时NOx转化率随温度升高而减小
结论二的原因是
②在上述NO2和CH4反应中,提高NO2转化率的措施有_________。(填编号)
A.改用高效催化剂
B.降低温度
C.分离出H2O(g)
D.增大压强
E.增加原催化剂的表面积
F.减小投料比[n(NO2) / n(CH4)]
(15分)由香兰素制取多巴胺的,合成过程如下:
请回答下列问题:
(1)香兰素除了醛基之外,还含有官能团的名称是 。
(2)多巴胺的分子式是 。
(3)上述合成过程中属于加成反应类型的是: (填反应序号)。
(4)写出符合下列条件的多巴胺的其中一种同分异构体的结构简式:
①属于1,3,5-三取代苯;②苯环上直接连有一个羟基和一个氨基;③分别能与钠和氢氧化钠反应,消耗钠与氢氧化钠的物质的量之比为2∶1
________________________
(5)请写出有机物A与足量浓溴水反应的化学方程式
___________________________________________________________________________
(6)苯乙胺()是生物体中重要的生物碱。写出用苯甲醇、硝基甲烷为原料制备苯乙胺的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
在3种有机物 ① CH4、② CH2=CH2、③ CH3COOH中,属于食醋的主要成分是 (填序号,下同),属于沼气的主要成分是____,可作为植物生长调节剂的是 。
电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、 d都 是 石墨电极。通电一段时间后,b电极上有固体析出,在c、d两极上共收集到336mL(标准状态)气体。回答:
(1)直流电源中,M为______________极。
(2)Pt电极上生成的物质是____________,其质量为____________g 。
(3)电子转移的物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为________。
(4)电解过程中,AgNO3溶液的浓度______________(填“增大”、“减小”或“不变”,
下同),AgNO3溶液的pH__________,H2SO4溶液的浓度_________ ,H2SO4溶液的pH________ 。
(5)若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的H2SO4溶液为______g。
请用适当的化学用语填空。
(1)Na2CO3水解的离子方程式: ;
(2)H2S电离方程式: ;
(3)AlCl3水解的离子方程式: ;
(4)在25℃、101 kPa下,l g甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放热55.6 kJ热量,写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式: ;
(5)碱性氢氧燃料电池的两极电极方程式
负极: ;
正极: 。
(6)写出NaHCO3溶液中的离子浓度关系
c(H+)+c(Na+)= ;
c(Na+)= 。