【題目】普魯卡因M [結構簡式為]可用作臨床麻醉劑,熔點約為60 ℃。它的一條合成路線如下圖所示(部分反應試劑和條件已省略):
已知:Ⅰ.B和乙醛互為同分異構體,的結構不穩定;
Ⅱ. ;
Ⅲ. 。
請回答下列問題:
(1)E所含官能團的名稱是 ;B的結構簡式的 。
(2)比A多兩個碳原子,且一氯代物只有3種的A的同系物的名稱是 。
(3)下列說法正確的是 。
A.M分子中含有堿性基團氨基,能與鹽酸發生反應,臨床上常用M的鹽酸鹽作麻醉劑
B.題中的“混酸”是將濃硫酸緩慢加入濃硝酸中并不斷攪拌而得的混合物
C.①、③屬于加反應;②、④、⑤屬于取代反應
D.反應①原子利用率達100%,生成的C通過加聚反應可直接生成高聚物聚苯乙烯,是一種綠色環保的工藝流程
(4)寫出反應④的化學方程式 。
(5)寫出一種同時滿足下列條件的D的同分異構體的結構簡式 。
①能與碳酸氫鈉溶液反應 ②含有—NH2 ③苯環上有2種不同環境的氫原子
【答案】
(1)羧基、硝基(2分) (1分)
(2)鄰二甲苯(或1,2二甲苯) (1分)
(3)AB (2分)
(4) (2分)
(5) (2分,其它合理答案也給分)
【解析】
試題分析:普魯卡因分子中有苯環結構,A的分子式為C6H6,所以A為苯;B為乙醛的同分異構體,但CH2=CHOH不穩定,則B只能為環氧乙烷;從A、B、C的分子式分析,C的分子式為A與B的分子式之和,則反應①為苯的取代反應,產物C為C6H5CH2CH2OH;反應②為苯的硝化反應,根據普魯卡因的結構可知,D的苯環上兩取代基處于對位,其結構簡式為:
;D被酸性高錳酸鉀氧化生成產物E為對硝基苯甲酸:
;比較反應③的反應物與產物的結構可知F為(CH3)2NH,反應為取代反應;反應④為酯化反應(取代反應),產物G為
;反應⑤為G的還原反應,得產物普魯卡因M。
(1)從上述分析可知,E為對硝基苯甲酸:,所含官能團的羧基、硝基;B的結構簡式為
。
(2)比A多兩個碳原子的A的同系物,分子式為C8H10,其一氯代物有3種,則該物質為鄰二甲苯(或1,2二甲苯)(注意:3種取代產物分別是苯環上取代物2種、甲基上取代物1種)。
(3)A.M分子中的—NH2為堿性基團,能與鹽酸發生反應,臨床上常用鹽酸普魯卡困作麻醉劑,故A正確;B.“混酸”為濃硫酸與濃硝酸的混合物,由于常用濃硫酸濃度大(約98%),密度大,濃度硝酸濃度相對較。s69%),密度相對較小,兩酸混合時會產生大量的熱,所以兩酸混合時的操作是將濃硫酸緩慢加入濃硝酸中并不斷攪拌,使產物的熱量迅速的擴散,故B正確;C.①、②、③、④屬于取代反應(有種觀點認為反應①和②對于環乙烷來說屬于開環加成,這或許是廣義的加成反應,但不符合中學化學課本加成反應的定義),⑤屬于還原反應(既有“加氫”又有“去氧”),故C不正確;D.C的結構簡式為C6H5CH2CH2OH,由C制取聚苯乙烯,需經過消去反應生成苯乙烯,再經加聚反應才能制得,故D不正確。
(4)E為含有羧基,可與發生酯化反應,反應的化學方程式為:
(5)能與碳酸氫鈉溶液反應說明結構中有羧基,苯環上有2種不同環境的氫原子,說明苯環上應有兩個不同的取代基且處于對位,而D的分子式為C8H9NO3,分子結構中含有—NH2,綜合考慮,符合條件的D的同分異構體的結構簡式可以寫出多種,如 、
、
、
。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】FeCl3具有凈水作用,但腐蝕設備,而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑,處理污水比FeCl3高效,且腐蝕性小。請回答下列問題:
(1)FeCl3凈水的原理是 。FeCl3 溶液腐蝕鋼鐵設備,除H+作用外,另一主要原因是(用離子方程式表示) 。
(2)為節約成本,工業上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 廢液得到FeCl3。
①若酸性FeCl2廢液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1,c(Cl-)=5.3×10-2mol·L-1,則該溶液的PH約為 。
②完成NaClO3 氧化FeCl2 的離子方程式:
(3)FeCl3 在溶液中分三步水解:
Fe3++H2O Fe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2OFe(OH)2++H+ K2
Fe(OH)++H2OFe(OH)3+H+ K3
以上水解反應的平衡常數K1、K2、K3由大到小的順序是 。
通過控制條件,以上水解產物聚合,生成聚合氧化鐵,離子方程式為:xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+
欲使平衡正向移動可采用的方法是(填序號) 。
a.降溫 b.加水稀釋
c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3
室溫下,使氯化鐵溶液轉化為高濃度聚合氯化鐵的關鍵條件是 。
(4)天津某污水處理廠用氯化鐵凈化污水的結果如下圖所示。由圖中數據得出每升污水中投放聚合氯化鐵[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范圍約為 mg·L-1。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【化學——選修3物質結構與性質】鉻(Cr)位于第四周期ⅥB族,主要化合價:+2、+3、+6,單質硬度大,耐腐蝕,是重要的合金材料。
(1)基態鉻原子的價電子排布圖:____________________,CrO2Cl2常溫下為深紅色液體,能與CCl4、CS2等互溶,據此可判斷CrO2Cl2晶體類型是________,溶劑CCl4、CS2中的碳原子雜化類型分別是___________、_____________。
(2)CrCl3·6H2O實際上是配合物,配位數為6,其固體有三種顏色,其中一種淺綠色固體與足量硝酸銀反應時,1 mol 固體可生成2 mol氯化銀沉淀。
則這種淺綠色固體中陽離子的化學式:_____________。
(3)某鑭(La)鉻(Cr)型復合氧化物具有巨磁電阻效應,晶胞結構如圖所示:
①則其化學式為_________。
②工業上用共沉淀法制備該晶體,以硝酸鉻、硝酸鑭[La(NO3)3]等金屬硝酸鹽為原料,以濃氨水為沉淀劑。反應的化學方程式為_________________________________________。
③NH3空間構型為________。
④該晶體中距離氧原子最近的鑭原子有________個;若最近的氧原子核間距為a pm,組成物質的摩爾質量為b g·mol-1,阿伏加德羅常數值為NA,則晶體密度的表達式為____________g·cm-3。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】菠蘿酯是一種具有菠蘿香氣的食用香料,是化合物甲與苯氧乙酸發生酯化反應的產物。右圖為苯氧乙酸的結構簡式。
(1)甲一定含有的官能團的名稱是___________________。
(2)5.8 g甲完全燃燒可產生0.3 mol CO2和0.3 mol H2O,甲蒸氣對氫氣的相對密度是29,甲分子中不
含甲基,且為鏈狀結構,其結構簡式是______________(碳碳雙鍵上連有羥基的結構不穩定)
(3)苯氧乙酸有多種酯類的同分異構體,其中能與FeCl3溶液發生顯色反應,且苯環上有兩種一硝基取代物的同分異構體是(寫出任意兩種的結構簡式)____________________ ________________
(4)已知:
菠蘿酯的合成路線如下:
①試劑X不可選用的是(選填字母)________。
a. Na2CO3溶液 b.NaOH溶液 c.NaHCO3溶液 d.Na
②丙的結構簡式是__________________,反應Ⅱ的反應類型是____________。
③反應Ⅳ的化學方程式是_________________________________
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某研究性學習小組同學對由某均勻混合的NaHCO3和KHCO3樣品進行實驗,測得實驗如下圖所示
已知:Ⅰ.所測氣體體積為標準狀況
Ⅱ.鹽酸的物質的量濃度相等,且體積均是50mL;試計算:
(1)鹽酸的物質的量濃度 mol·L-1。
(2)混合物樣品中,NaHCO3與KHCO3的物質的量之比 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【加試題】硼與鋁為同族元素。據報道硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導的最高紀錄,硼、鎂及其化合物在工農業生產中應用廣泛;硼酸(H3BO3)是極弱的一元弱酸。硼鎂礦主要成分為Mg2B2O5.H2O,用硼鎂礦、碳銨法實驗室制備硼酸的主要流程如下:
請回答:
(1)步驟①中實驗室需要把硼鎂礦放在 儀器中焙燒(填實驗儀器)。
(2)步驟③中采用減壓過濾,該小組同學所用的裝置如右圖所示,若實驗過程中發現倒吸現象,應采取最簡單的實驗操作是 ;從NH4H2BO3溶液獲得硼酸晶體蒸發濃縮、冷卻結晶、抽濾、洗滌、干燥獲得硼酸晶體,下列實驗條件容易使得到的硼酸晶體有較大顆粒的是 。
A.較高溫度下快速蒸發
B.用冰水冷卻 NH4H2BO3溶液
C.采用較稀的NH4H2BO3溶液
(3)硼酸是極弱的一元弱酸,用離子方程式表示硼酸溶液顯酸性的原因 ;硼酸溶解度如下圖所示,從操作③中獲得H3BO3晶體需要洗滌、干燥,洗滌過程中需要用 (填“冷水”或“熱水”),你的理由是 ;
(4)測定硼酸晶體純度的試驗方法是,取0.5000g樣品與錐形瓶中,滴加甘油,微熱使樣品溶解,迅速冷卻至室溫,滴加指示劑,用NaOH標準溶液滴定至15.80ml時到達終點。已知:每1.00mlNaOH滴定液相當于30.92mg的H3BO3,則該樣品中H3BO3的質量分數為 ;
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個世界性的環境問題。某課題組模擬地下水脫氮過程,利用如下裝置探究Fe粉和KNO3溶液反應及相關因素對脫氮速率的影響。
實驗過程如下:
Ⅰ.原料預處理:①先用0.1mol·L-1H2SO4洗滌Fe粉,然后用蒸餾水洗滌至中性;②將0.01mol/L KNO3溶液的pH調至2.5;③打開彈簧夾,緩慢通入N2,并保持后續反應均在N2氛圍中進行;
Ⅱ.加入KNO3酸性溶液100mL,一段時間后鐵粉部分溶解,溶液逐漸變為淺綠色;待鐵粉不再溶解,靜置后發現,剩余固體表面有少量白色物質附著;
Ⅲ.過濾剩余固體時,表面的白色物質變為紅褐色;
Ⅳ.檢測到濾液中存在NO3-、NH4+、Fe2+。
(1)步驟Ⅰ中用0.1mol L-1H2SO4洗滌Fe粉的目的是 ,通入N2并保持后續反應均在N2氛圍中進行的目的是 。
(2)白色物質是 ,用化學方程式解釋其變為紅褐色的原因: 。
(3)用K3[Fe(CN)6]檢驗濾液中Fe2+ 的實驗方案是 。
(4)取少量濾液,向其中加入幾滴KSCN溶液,無明顯現象;再加入幾滴稀硫酸,溶液呈紅色。溶液變成紅色的原因是 。
(5)該課題組對影響脫氮速率的因素提出了如下假設,請你完成假設二和假設三:
①假設一:溶液的pH;假設二:____________________;假設二:____________________;
②設計實驗驗證上述假設一,請完善實驗步驟及結論。(已知:溶液中的NO3-濃度可用離子色譜儀測定)
實驗步驟:
ⅰ.分別取 的KNO3溶液于不同的試管中;
ⅱ.調節溶液呈酸性且pH各不相同,并通入N2;
ⅲ.分別向上述溶液中加入足量等質量的同種鐵粉;
ⅳ.用離子色譜儀測定相同時間內各溶液中NO3-濃度。
實驗結論: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【化學—選修2:化學與技術】氯堿工業是最基本的化學工業之一,離子膜電解法為目前普遍使用的生產方法,其生產流程如右圖所示:
(1)該流程中可以循環的物質是 。
(2)電解法制堿的主要原料是飽和食鹽水,由于粗鹽水中含有Ca2+、Mg2+、SO等無機雜質,所以在進入電解槽前需要進行兩次精制,得到精制飽和食鹽水。
①第一次精制過程中所加除雜試劑順序不合理的是
A.BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl B.BaCl2、Na2CO3、NaOH、HCl
C.NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl D.Na2CO3、BaCl2、NaOH、HCl
②一次精制后的食鹽水仍會有少量的Ca2+、Mg2+,需要送入陽離子交換塔進行二次精制,若不經過二次精制,直接進入離子膜電解槽,這樣會產生什么后果 。
(3)右圖是工業上電解飽和食鹽水的離子交換膜電解槽示意圖(陽極用金屬鈦網制成,陰極由碳鋼網制成),則A處產生的氣體是 ,F電極的名稱是 。電解總反應的離子方程式為 。
(4)從陽極槽出來的淡鹽水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亞硫酸鈉溶液將其徹底除去,該反應的化學方程式為 。
(5)已知在電解槽中,每小時通過1 A的直流電理論上可以產生1.492 g的燒堿,某工廠用300個電解槽串聯生產8 h,制得32%的燒堿溶液(密度為1.342 t/m3)113 m3,電解槽的電流強度1.45 ×104 A,該電解槽的電解效率為 (保留兩位小數)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)下列金屬防腐的措施中,① 水中的鋼閘門連接電源的負極使用的是 法;
② 地下鋼管連接鎂塊使用的是 法。
(2)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見右圖,石墨Ⅰ為電池的 極;該電池在使用過程中石墨Ⅰ電極上生成氧化物Y,其電極反應式為 。
(3)以甲烷為燃料的新型電池,其成本大大低于以氫氣為燃料的傳統燃料電池,目前得到廣泛的研究,右圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池的工作原理示意圖;卮鹣铝袉栴}:
① A極為電池 極,電極反應式為 。
② 若用該燃料電池作電源,用石墨作電極電解100 mL 1 mol·L-1的硫酸銅溶液,當兩極收集到的氣體體積相等時,理論上消耗的甲烷的體積為 (標準狀況下)。
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