Ⅰ.有机物X是一种重要的有机合成中间体,用于制造塑料、涂料和粘合剂等高聚物。为研究X的组成与结构,进行了如下实验:
(1)有机物X 的质谱图为:![]() |
(1)有机物X的相对分子质量是__________________。 |
| (2)将10.0 g X在足量O2中充分燃烧,并使其产物依次通过足量的无水CaCl2和KOH浓溶液,发现无水CaCl2增重7.2 g,KOH浓溶液增重22.0 g。 |
(2)有机物X的分子式是 __________________。 |
| (3)经红外光谱测定,有机物X中含有醛基;有机物X的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰,峰面积之比是3︰1。 |
(3)有机物X的结构简式是 __________________。 |
Ⅱ.Diels-Alder反应为共轭双烯与含有烯键或炔键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应,最简单的反应是:
,
是由A(C5H6)和B经Diels-Alder反应制得。
(1)Diels-Alder反应属于 反应(填反应类型):A的结构简式为 。
(2)写出与
互为同分异构体,且一溴代物只有两种的芳香烃的名称: ;写出生成这两种一溴代物所需要的反应试剂和反应条件: 。
(18分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,江西省攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富。如下图所示,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率,减少环境污染。请填写下列空白:
⑴电解食盐水时,总反应的离子方程式_____________________________________。
⑵写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:___________________。
⑶已知:①Mg(s) +Cl2(g)=MgCl2(s);ΔH=-641 kJ·mol-1
②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s);ΔH=-770 kJ·mol-1
则2Mg(s)+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+Ti(s);ΔH____________________
反应
在Ar气氛中进行的理由是____________________。
⑷在上述产业链中,合成192 t甲醇理论上需额外补充H2__________t(不考虑生产过程中物质的任何损失)。
⑸以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是____________________________________________。
(6)已知2A2(g)+B2(g)
2C3(g);△H="-a" kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A2和1mol B2,在500℃时充分反应达平衡后C3的浓度为w mol/L,放出热量b kJ。
①比较a____________b(填>、=、<)
②此反应的平衡常数表达式为________________________;若将反应温度升高到700℃,反应的平衡常数将_____________(增大、减小或不变)
③能说明该反应已经达到平衡状态的是______。
| A.v(C3)=2v(B2) | B.容器内压强保持不变 |
| C.v逆(A2)=2v正(B2) | D.容器内的密度保持不变 |
(12分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。
回答以下问题:
⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=________mol·L-1。
⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:Ksp[Ca3(AsO4)2]= ________,若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,c(AsO43-)的最大是 ___mol·L-1。
⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式。
⑷在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为 __;
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为 _____。
CYP73A1炔抑制剂的合成路线如下:
(1)化合物A核磁共振氢谱有____________种蜂。
(2)化合物C中含氧官能团有_______________、______________(填名称)。
(3)鉴别化合物B和C最适宜的试剂是____________________。
(4)写出A—B的化学方程式_____________________________。
(5)B的同分异构体很多,符合下列条件的异构体有______________种。
①苯的衍生物②含有羧基和羟基③分子中无甲基
(6)试以苯酚、氯乙酸钠(ClCH2COONa)、正丁醇为原料(无机试剂任用),结合题中有关信息,请补充完整的合成路线流程图。
(12分) 氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸(氢氟酸除外),是一种重要的结构陶瓷材料。一种用工业硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物),已知硅的熔点是1420℃,高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺主要流程如下:
(1)净化N2和H2时,铜屑的作用是:;硅胶的作用是。
(2)在氮化炉中3SiO2(s)+2N2(g)=Si3N4(s) △H=-727.5kJ/mol,开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度:;体系中要通入适量的氢气是为了。
(3)X可能是(选填:“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”)。
(4)用硅粉作硅源、叠氮化钠(NaN3)作氮源,直接燃烧生成氮化硅(发生置换反应),该反应的化学方程式为:。
化合物A是来自石油的一种基本化工原料,用A和水煤气为原料经下列途径合成化合物D(分子式为C3H6O3)。
已知:




请回答下列问题;
⑴、写出有关物质的结构简式:A:;B:;C:;D:。
⑵、指出反应⑤的反应类型。
⑶、写出反应③的化学方程式。
⑷、反应④的目的是。