有A、B、C、D、E、F六种元素,已知:它们位于三个不同短周期,核电荷数依次增大;A与E、B与F分别同主族;A与D按原子个数比1﹕1或2﹕l形成常温下为液态的化合物,E也能与D按原子个数比1﹕1或2﹕l形成化合物,B的外围电子数为内层电子数的两倍,B、C分别都能与D按原子个数比1﹕1或1﹕2形成化合物。请按要求回答以下问题:
(1)上图是A与D形成的一种化合物的晶体结构示意图,其中的虚线表示 ,E与D按原子个数比1﹕1形成的化合物的电子式为 。
(2)人们通常把拆开l mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下表列出了上述部分元素形成的化学键的键能:
化学键 |
F—D |
F—F |
B—B |
F—B |
C═D |
D═D |
键能/kJ·mol-1 |
460 |
176 |
347.7 |
347 |
745 |
497.3 |
①下列三种物质形成的晶体,熔点由高到低的顺序(用a、b、c表示):
a.F与B形成的化合物
b.B与D形成的稳定化合物
c.F的单质
②F单质晶体中一个F原子与其紧邻的F原子形成的空间构型为_____________,
③已知加热下可发生如下转化:
F(s) + D2(g)FD2(s)
根据上表数据计算F单质晶体发生上述反应的反应热△H为: 。
钯/碳高效绿色催化Suzuki 交叉偶联反应是近年来有机合成的热点之一,如反应①:
I II
化合物Ⅱ可由化合物III合成:
(1)化合物Ⅱ的分子式为,含有的官能团名称为。
(2)化合物Ⅳ的结构简式为。
(3)化合物Ⅵ与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为(注明条件)。
(4)化合物Ⅴ的一种同分异构体Ⅷ遇FeCl3溶液显紫色,核磁共振氢谱峰面积之比为2:2:2:1,则化合物Ⅷ的结构简式为 _________。写出化合物Ⅷ与足量NaOH水溶液反应的化学方程式为(注明条件)。
(5)化合物与化合物
在一定条件可发生类似反应①的反应,其产物的结构简式为。
(16分)乌尔曼反应是偶联反应的一种,可以实现卤代苯与含氮杂环的反应。例如:
反应①
(1)化合物Ⅰ的分子式为_________________________。
(2)化合物Ⅳ是化合物Ⅱ的同系物,分子式为C8H9Br,Ⅳ为苯的对位二取代物,其核磁共振氢谱图共有4组峰,峰面积比为2:2:2:3,其结构简式为_____________(任写一种)。
(3)1mol化合物Ⅲ可以与____molH2发生加成反应,产物结构简式为______________。
(4)化合物Ⅳ的一种同分异构体Ⅴ的结构简式为,Ⅴ与氢氧化钠醇溶液加热条件下反应的方程式为:___________________________________________。
(5)一定条件下,与
也可以发生类似反应①的反应,参加反应的分子数为2:1,则生成的产物的结构简式为_________________。
( 13分)由丙烯经下列反应可得到F、G两种高分子化合物,它们都是常用的塑料。
(1)判断以下过程的反应类型:A→BD→E
(2)聚合物F的结构简式是_____________________________________。
(3)B转化为C的化学方程式是__________________________________________________。
(4)在一定条件下,两分子E能脱去两分子水形成一种六元环化合物,该化合物的结构简式是_______。
(5)E有多种同分异构体,其中一种能发生银镜反应,1mol该种同分异构体与足量的金属钠反应产生1mol H2,则该种同分异构体为_____________________________________。
(13分) 甲苯是一种重要的化工原料。以甲苯为原料通过以下转化可得多种化工产品。
已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
III. A 中苯环上的一氯代物只有2种
(1)写出指定物质的结构简式:A ,M。
(2)C中苯环侧链所含官能团的名称是。
(3)E→F的反应类型是。
(4)关于 B 的说法正确的是。(填标号)
A.能发生银镜反应 | B.遇FeCl3溶液发生显色反应 |
C.能发生消去反应 | D.能与H2发生加成反应 |
(5)写出D→E反应的化学方程式:。
(6)写出符合下列条件的A的同分异构体的结构简式:。
Ⅰ.苯环上一氯代物只有3种Ⅱ.不能与新制氢氧化铜悬浊液反应
某学习小组利用某工业废弃固体(主要成分为Cu2S和Fe2O3)来研究相关物质的制备。设计方案如图所示:
已知:Ksp[Cu(OH)2]=6.0×10-20 ,Ksp[Fe(OH)2]=1.6×10-14 ,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38
(1) 废弃固体在空气中灼烧发生反应(有2种元素被氧化)的化学方程式为______。
(2) 溶液C通过_______、_________、过滤等操作得到Fe2(SO4)3晶体。
(3) 常温下,铜粉、O2和稀硫酸三者在一起生成硫酸铜反应极慢。当往其中加入溶液D后,随即生成硫酸铜。这一过程中反应的化学方程式依次为4FeSO4 + O2 + 2H2SO4=2Fe2(SO4)3+ 2H2O和。溶液D在这一过程中所起的作用是_______。
(4) 操作⑧的目的是制取较纯的硫酸铜溶液。溶液E中加入试剂Y以调节pH使得铁元素全部形成沉淀(含铁元素的离子浓度小于10-5 mol·L-1)。试剂Y可以是,溶液的pH至少调节为________。