【有机化学基础】饱受争议的PX项目是以苯的同系物F为原料的化工项目。F中苯环上的取代基是对位关系。用质谱法测得F的相对分子质量为106,A的相对分子质量为92,A与F属于同系物。下图是以A、F为原料制得J的合成路线图。
(1)写出H的结构简式:______________。
(2)C所含官能团的名称是____________,D所含官能团的名称是____________。
(3)B→C的反应类型属于_____________;C→D的反应类型属于____________;
F→G的反应类型属于____________;G→H的反应类型属于____________。
(4)写出满足以下三个条件的I的同分异构体的结构简式:______________。
i.属于芳香族化合物
ii.不与金属钠发生化学反应
iii.核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为3:3:2:2。
(5)写出E和I反应最终生成J的化学方程式:____________________________________。
萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂、医药和溶剂。合成a-萜品醇G的路线之一如下:
已知:RCOOC2H5
请回答下列问题:
(1)A所含官能团的名称是________________, B的分子式为。
(2)B → C、E → F的反应类型分别为_____________、_____________。
(3)C → D的化学方程式为________________________________________________。
(4)写出同时满足下列条件的B的链状同分异构体的结构简式:_____________。
①核磁共振氢谱有2个吸收峰②能发生银镜反应
(5)试剂Y的结构简式为______________________。
(6)G与H2O催化加成得不含手性碳原子(连有4个不同原子或原子团的碳原子叫手性碳原子)的化合物H,写出H的结构简式:________________________。
碱式氯化铝[ Al2(OH)nCl6-n ] 是利用工业铝灰和活性铝矾土为原料(主要含Al、Al2O3、SiO2及铁的氧化物)经过精制加工而成,此产品活性较高,对工业污水具有较好的净化效果。其制备流程如下:
(1)原料需要粉碎,其目的是;滤渣I的主要成分是;
(2)步骤①在煮沸过程中,溶液逐渐变为浅绿色,此时溶液中呈浅绿色的阳离子常采用加入试剂进行检验(填化学式);随后溶液又变为棕黄色,相关反应的离子方程式为;
(3)步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH,其目的:一是生成碱式氯化铝;二是;已知碱式氯化铝的分散质粒子大小在1~100 nm之间,则区别滤液I与碱式氯化铝两种液体的物理方法是;若Ca(OH)2溶液过量,则步骤③得到的碱式氯化铝产率偏低,该反应的离子方程式为;
(4)某温度下若0.1 mol AlCl3溶于蒸馏水,当有2.5%水解生成Al(OH)3溶液时,吸收热量Q kJ ,该过程的热化学反应方程式为。
下表中列出五种短周期元素A、B、C、D、E的信息,请推断后回答:
元素 |
有关信息 |
A |
元素主要化合价为-2,原子半径为0.074 nm |
B |
所在主族序数与所在周期序数之差为4 |
C |
原子半径为0.102 nm,其单质为黄色晶体,可在A的单质中燃烧 |
D |
最高价氧化物的水化物能按1︰1电离出电子数相等的阴、阳离子 |
E |
原子半径为0.075 nm,最高价氧化物的水化物可与其氢化物形成一种盐X |
(1)写出C元素在周期表中的位置 ,写出D元素最高价氧化物的水化物电子式 ;
(2)写出B单质与水反应的离子方程式;
(3)元素A和D形成的某种化合物可作为呼吸面具中氧气的来源,写出得到氧气反应的主要化学方程式;
(4)X的水溶液显 (填“酸”、“碱”或“中”)性,用离子方程式解释其原因是 ;
(5)已知E元素的某种氢化物Y与A2的摩尔质量相同,Y与空气组成的燃料电池中,电解质溶液是30%的KOH溶液,该电池放电时正极的电极反应式为;
(6)若使用Y—空气燃料电池精炼铜,当得到精铜80 g时,燃料电池中转移的电子数为NA。
某研究小组以甲苯为主要原料,采用以下路线合成医药中间体F和Y。
已知:ⅰ) ;ⅱ)
。
请回答下列问题:
(1)写出Y中含氧官能团的名称;
(2)下列有关F的说法正确的是;
A.分子式是C7H7NO2Br | B.既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应 |
C.能发生酯化反应 | D.1 mol F最多可以消耗2 mol NaOH |
(3)写出由甲苯→A反应的化学方程式 ;
(4)在合成F的过程中,B→C步骤不能省略,理由是,
F在一定条件下形成的高分子化合物的结构简式是;
(5)写出一种同时符合下列条件的Y的同分异构体的结构简式;
①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子②与足量浓溴水反应产生白色沉淀
③分子中只存在一个环状结构
(6)以X和乙烯为原料可合成Y,请写出你设计的合成路线(无机试剂及溶剂任选)。
合成路线的书写格式如下:
铁屑可用于地下水脱氮,其实验室研究步骤如下:
Ⅰ、将铁屑浸泡在0.5 mol/L盐酸中进行预处理。
Ⅱ、30 min后,用去离子水反复冲洗,至冲洗后液体的pH为中性。在N2保护下烘干备用。
Ⅲ、在蒸馏水中加入硝酸钾配制硝酸钾溶液。
Ⅳ、将酸预处理后的铁屑加入硝酸钾溶液中。
请回答:
(1)盐酸溶解Fe2O3的离子方程式是。
(2)烘干时需要在N2保护下进行的原因是。
(3)将步骤Ⅱ中冲洗后的溶液在空气中加热蒸发灼烧,最终得到的固体是。
(4)将酸性条件下,铁与NO3-反应的离子方程式补充完整:
(5)已知活性炭能吸附NH4+ 、OH-。步骤Ⅳ中操作时将铁屑和活性炭同时加入硝酸钾溶液中,可以提高脱氮的效果,其原因是。
(6)研究表明溶液pH会影响铁屑脱氮的效果,反应体系的pH分别控制在4 和8. 5 时,NO3-的去除率分别为90% 和15%。正常地下水中含有CO32-,会影响脱氮的效果,用化学用语和文字简述其原因。