广东省佛山市2020届-2022届高考化学三年模拟(二模)试题汇编-非选择题1
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一、原理综合题
1.(2020·广东佛山·统考二模)CoS2催化CO烟气脱硫具有广阔的工业化前景。回答下列问题:
(1)已知:
CoS2(s) +CO(g) CoS(s) +COS(g) ∆H1
2COS(g) +SO2(g) 3S(s) +2CO2(g) ∆H2
S(s) +CoS(S) CoS2 (s) △H3
则2CO(g)+ SO2(g)2CO2(g)+S(s) ∆H4=____。 (用∆H1、 ∆H2、∆H3表示)
(2)在恒温、恒压的容器中模拟回收硫,加入SO2起始量均为1mol,测得CO2的平衡体积分数随CO和SO2的投料比变化如图:
①当投料比为2时,t min 时测得SO2转化率为50%,则用S的生成速率表示的反应速率v=______g·min-1。
②当投料比为3时,CO2 的平衡体积分数对应的点是______________。
(3)向体积均为1L的恒温、恒客密团容器通入2 mol CO和| mol SO2。反应体系总压强随时间的变化如图:
①相对于I,II改变的外界条件是____________________。
②SO2的平衡转化率为______,平衡常数Kp =________(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
(4)利用电解法处理SO2尾气可制备保险粉 (Na2S2O4).电解装置如图,则a____ b (填“>” “=”或“<”),生成S2O42-的电极反应式为____________________。
2.(2021·广东佛山·统考二模)化学链气化是一种新颖的污泥处理方式,该方法处理污泥中的含氮物质主要分为两个环节:①将污泥中的含氮物质转化为和HCN两种气体;②用将和HCN转化为无毒物质。某研究团队对该方法进行了热力学模拟。回答下列问题:
(1)HCN中N的化合价为_______。
(2)HCN和反应生成Fe和无毒物质,该反应的化学方程式_______。
(3)已知:① ;② ③ ,则反应 _______。
(4)用处理和HCN混合气体,反应时间为60min,部分气体物质、含铁产物的百分含量(物质的量百分数)随OS/CC(与污泥摩尔比)的变化如下图。
①假设平衡时混合气体的总浓度为,利用图1中数据计算反应的平衡常数K=_______(列计算式)。若升高温度该反应的平衡常数将_______(选填“增大”“减小”“不变”)。
②已知的还原程度随OS/CC的增大而逐渐降低,则图2中曲线①表示_____(选填“Fe”“FeO”“”)。
③结合图1、图2分析,下列说法正确的是_______。
A.是该反应的催化剂
B.固体产物经氧化处理后可循环利用
C.OS/CC为0.03时,HCN的氧化速率比低
D.OS/CC约为0.05时的利用率和污染物处理效果最佳
3.(2022·广东佛山·统考二模)是温室气体之一。直接催化分解是目前消除最有前景的方法之一。直接催化分解时发生反应:
①
②
③
回答下列问题:
(1)已知:,则___________。
(2)反应进行时,分解转化率随温度变化曲线如图所示。
①反应所需活化能最低的曲线是___________(填“a”“b”“c”或“d”);
②由曲线d可知,在左右的分解并不明显,其原因是___________;
③A点对应的转化率___________(填“是”或“不是”)平衡转化率,理由是___________;
④在下,将充入体积为的体积不变的容器中,B点的平均反应速率___________;平衡时,测得完全转化为,、的物质的量分别为、,计算反应①的平衡常数为___________。
(3)在一定条件下,能够与脱掉后形成的表面氧反应,促进表面氧的转移形成,进而促进分解。作用的可能机理如下(*表示催化剂的活性中心):
Step1:
Step2:
Step3:___________
总反应:
Step3的反应方程式为___________。
二、工业流程题
4.(2020·广东佛山·统考二模)Na5PW11O39Cu/T1O2膜可催化污染物的光降解,一种生产工艺流程如下,回答下列问题:
(1)“溶解I”发生的离子反应方程式为______________,Na2WO4 (钨酸钠)在酸性条件下有较强的氧化性,该步骤不能用浓盐酸代替浓硝酸的原因是____________。
(2)“除杂”时用过量有机溶剂萃取溶液中的NO3-,再通过_________方法分离杂质。
(3)“溶解II”需要加入水、乙醇和稀硫酸。
①加入乙醇的目的是_____________。
②钛酸四丁酯水解产生TiO2和C4H9OH的化学方程式为_____。
③溶液中Cu2+浓度为0.02 mol·L-1,需调节pH小于________。(已知Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20)
(4)培烧温度、Na5PW11O39Cu 用量对Na5PW11O39Cu/TiO2膜催化活性的影响随(时间)变化如图1、图2所示:
制备Na5PWl1O39Cu/TiO2膜的最佳条件为:培烧温度_____,Na5PW11O39Cu用量_______。
5.(2021·广东佛山·统考二模)电镀污泥中主要含有、CuO、NiO、、和等化合物。一种从电镀污泥中回收金属铜和硫酸镍的工艺流程如下。已知焙烧时和分别转化为、。回答下列问题:
(1)“焙烧”时先将固体粉碎,目的是_______。
(2)“焙烧”时转化为,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______;“水浸”时发生反应的离子方程式为_______。
(3)“滤液”的主要成分是含有少量重金属阳离子的硫酸溶液,除杂装置如图所示,液体X的溶质主要是_______(填化学式),液体Y是_______(填名称)。
离子交换柱原理为:HR+M+MR+H+;
2ROH+R2CrO4+2OH-
(4)“沉铁”时控制pH在1.5~2.5,pH不宜过高且应充分搅拌,原因是_______。
(5)电解时以惰性合金板为阳极,阳极的电极反应式为_______。
(6)常温下,“净化除杂”时,若溶液中铝离子浓度为,则其开始沉淀的pH应该调为_______。已知
6.(2022·广东佛山·统考二模)利用闪锌矿【主要成分,还有、,(铟)、F、等元素】生产,同时可实现稀散金属的提取。一种工艺流程如图所示。回答下列问题:
时,,;易成胶状。
(1)“气体1”经纯化后适宜在___________工序使用(填方框内的工序名称)。
(2)“溶浸”时,易形成难溶的和,其中元素的化合价为___________。
(3)“电积”时,上清液中的会影响锌的质量,、会腐蚀极板,在“除杂1”中做___________(填“氧化剂或“还原剂”),气体2的主要成分为___________(填化学式)。
(4)“除氟”时,适量的可以提高氟的沉降率,原因是___________。
(5)为使沉淀完全,“水解”时溶液的应不低于___________(保留整数)。
(6)“加压氧化时”时,发生的离子反应方程式为___________。
(7)母液的主要成分为___________(填化学式)。
三、有机推断题
7.(2020·广东佛山·统考二模)化合物I是合成磷酸氨喹的中间体,一种合成路线如下:
回到下列问题:
(1)A中的官能团名称是______________。
(2)C的化学名称为____________。
(3)⑦的反应类型是_____________。
(4)已知③为取代反应,另一生成物为乙醇,E的结构简式为__________。
(5)写出G到H的反应方程式______________。
(6) H在一定条件下可以转化为(),请写出任意一 种同时符合下列条件M的同分异构体_____________________。
①含苯环且苯环上有3个取代基
②含有NH2,能发生加聚反应
③核磁共振氢谱图为6组峰,峰面积比为1:1:1:2:2:2
(7)设计以对羟基苄氯()、CH3CH2OH为主要原料制备()的合成路线(无机试剂任选)。_________。
8.(2021·广东佛山·统考二模)Stephanie博士及其团队合成了一组有机物“纳米小人”,它们的部分结构类似有机物F,F的合成路线如下。
回答下列问题:
(1)B的结构简式为_______。
(2)的化学名称为_______。
(3)B生成C的反应类型为_______,由D生成E的化学方程式为_______。
(4)E中含有的官能团名称为碳碳三键、_______。
(5)THF的结构简式为,化合物G是THF的同系物,则满足下列条件的G的同分异构体有_______种;其中只含有2种不同化学环境的氢原子且能发生银镜反应的化合物的结构简式为_______。
①分子量为86
②含有碳氧双键结构
(6)设计用和为原料制备的合成路线(其他试剂任选)_______。
9.(2022·广东佛山·统考二模)马蔺子甲素(Ⅶ)可用于肺癌和白血病等的放射性治疗,一种合成马蔺子甲素的路线如图所示:
已知:a)代表,代表
b)R1CH=CHR2 R1CHO+R2CHO
c)R3CHO
回答下列问题:
(1)化合物Ⅰ的分子式为___________。
(2)反应①的目的是___________。
(3)反应③中有生成,其化学方程式为___________。
(4)反应⑤的反应类型是___________。
(5)化合物Ⅶ中含氧官能团的名称为___________。
(6)化合物Ⅰ的同分异构体中能同时满足以下条件的有___________种(不考虑立体异构)。其中苯环上只有两种取代基的结构简式为___________(任写一种)。
①能发生银镜反应;
②能与溶液发生显色反应;
③核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子。
(7)参照上述合成路线,设计以 为主要原料制备 的路线_____。
参考答案:
1. C 使用(或使用更高效)催化剂 75% 0.675 <
【分析】(1)根据盖斯定律可知可得所求热化学方程式;
(2)①利用三段法计算S的生成质量S的生成速率计算;②当投料比为3时,相当于在投料比为2达到平衡时充入1mol的CO,平衡正移,根据勒夏特列原理可知达到平衡时,CO2的体积分数小于投料比为2达到平衡时CO2的体积分数;
(3)①由图象可知I,II,达到平衡时压强不变,则平衡不移动,II达到平衡时间变短,则II使用(或使用更高效)催化剂;②恒温、恒客密团容器中气体的压强与物质的量成正比,利用三段法计算SO2的平衡转化率,平衡常数,以此计算;
(4)由电解装置图可知,SO2发生氧化反应生成H2SO4,为阳极,电极反应为:,HSO3-发生还原反应生成S2O42-,为阴极,电极反应为:,以此分析。
【详解】(1)
根据盖斯定律可知可得,故答案为:;
(2)①当投料比为2时,t min 时测得SO2转化率为50%,则有
S的生成速率 ;②当投料比为3时,相当于在投料比为2达到平衡时充入1mol的CO,平衡正移,根据勒夏特列原理可知达到平衡时,CO2的体积分数小于投料比为2达到平衡时CO2的体积分数,故答案为:;C;
(3)①由图象可知I,II,达到平衡时压强不变,则平衡不移动,II达到平衡时间变短,则II使用(或使用更高效)催化剂;②恒温、恒客密团容器中气体的压强与物质的量成正比,设反应消耗SO2物质的量为xmol,则有
则x=0.75mol,SO2的平衡转化率为,则平衡时n(CO)=0.5mol,n(SO2)=0.25mol,n(CO2)=1.5mol,则平衡常数,故答案为:使用(或使用更高效)催化剂;75%;0.675;
(4)由电解装置图可知,SO2发生氧化反应生成H2SO4,为阳极,电极反应为:,则硫酸浓度增大;HSO3-发生还原反应生成S2O42-,为阴极,电极反应为:,故答案为:<;。
【点睛】根据平衡常数定义可知,恒温、恒客密团容器中气体的压强与物质的量成正比,则各气体分压=各气体物质的量占比总压强。
2. -3 6HCN+5Fe2O3=3N2↑+6CO2↑+3H2O+10Fe +1016.0 增大 FeO BD
【分析】已知:① ;② ③ 根据盖斯定律:②×3-①-③,求反应的;利用图1中数据反应平衡时各气体的浓度为:、、,代入平衡常数K=公式计算;根据图1,确定平衡的OS/CC约为0.05,此时反应达到平衡,反应物的转化率最大,由曲线2根据反应物和生成物随OS/CC值的变化,确定各曲线对应的物质。
【详解】(1)根据化合物中化合价的代数和为0,或根据化合价的定义:N与C形成三个共用电子对,N的电负性大于碳,HCN中N的化合价为-3。故答案为:-3;
(2)HCN和反应生成Fe和无毒物质,C由+2价升高为+4价,N由-3价升高为0价,铁由+3价降为0价,根据电子得失守恒得反应的化学方程式6HCN+5Fe2O3=3N2↑+6CO2↑+3H2O+10Fe。故答案为:6HCN+5Fe2O3=3N2↑+6CO2↑+3H2O+10Fe;
(3)已知:① ;② ③ 根据盖斯定律:②×3-①-③,则反应 =()×3-()-()=+1016.0。故答案为:+1016.0;
(4)①假设平衡时混合气体的总浓度为,利用图1中数据反应平衡时各气体的浓度为:、、,平衡常数K=== 。对于吸热反应,若升高温度,平衡正向移动,该反应的平衡常数将增大。故答案为:;增大;
②已知的还原程度随OS/CC的增大而逐渐降低,图2中的曲线③代表,曲线②表示是产物Fe随OS/CC的增大而逐渐增大,则图2中曲线①表示FeO(选填“Fe”“FeO”“”)随OS/CC的增大而先逐渐增大,后又减小。故答案为:FeO;
③A.是该反应的反应物,故A错误;
B.固体产物Fe经氧化处理后得可循环利用,故B正确;
C.OS/CC为0.03时,由图1HCN曲线的斜率比曲线的斜率大,HCN的氧化速率比高,故C错误;
D.OS/CC约为0.05时,达到平衡状态,反应物的转化率最大,的利用率和污染物处理效果最佳,故D正确;
故答案为:BD。
3.(1)+19.6
(2) a 不加催化剂,分解的活化能大 不是 温度相同,无催化剂、不同催化剂条件下N2O的平衡转化率应该相同,在A点对应温度下,A点对应转化率不是最大值 0.03 8
(3)2NO2→2NO+O2
【解析】(1)
①
②
④
由盖斯定律,反应①+反应④=反应②,则ΔH1+ΔH4=()+()=+19.6;
(2)
①由图可知,未平衡时,反应进行相同时间,a对应N2O的转化率最大,则a对应的反应速率最大,反应所需活化能最低的曲线是a;
②由曲线d可知,在左右的分解并不明显,可能原因是不加催化剂,分解的活化能大;
③A点对应的转化率一定不是平衡转化率,理由为:温度相同,无催化剂、不同催化剂条件下N2O的平衡转化率应该相同,在A点对应温度下,A点对应转化率不是最大值;
④B点N2O的转化率为60%,则Δc(N2O)=60%×=0.3mol/L,(0.3mol/L÷10min)=0.03;
平衡时,测得完全转化为,、的物质的量分别为、,则平衡后有0.20molNO2、N2O、0.25molO2、N2共四种物质,根据O原子守恒,n(N2O)=1mol-0.20mol×2-0.25mol×2=0.1mol,根据N原子守恒,n(N2)=(1mol×2-0.20mol-0.1mol×2)÷2=0.8mol,即平衡时有0.20molNO2、0.1molN2O、0.25molO2、0.8N2,浓度分别为0.1mol/L、0.05mol/L、0.125mol/L、0.4mol/L,反应①[]的平衡常数K==8;
(3)
Step1:
Step2:
Step3:___________
总反应:
则Step3的反应方程式=总反应-2(Step1+ Step2),为2NO2→2NO+O2。
4. WO42-具有强氧性,将盐酸氧化生成有毒气体氯气,污染环境 分液 增大钛酸四丁酯的溶解度 5 100℃ 3.0g
【分析】(1)浓硝酸和HPO42-和WO42-反应生成,以此写出化学方程式;Na2WO4 (钨酸钠)在酸性条件下有较强的氧化性,会和浓盐酸反应生成有毒气体氯气;
(2)“除杂”时用过量有机溶剂萃取溶液中的NO3-,再通过分液方法分离杂质;
(3)①“溶解II”需要加入水、乙醇和稀硫酸,加入乙醇的目的是增大钛酸四丁酯的溶解度;
②钛酸四丁酯水解产生TiO2和C4H9OH,利用原子守恒配平方程;
③利用计算OH-浓度,再利用水的离子积常数计算pH;
(4)由图一可知温度为100℃时Na5PWl1O39Cu/TiO2膜的活性最高;由图二可知当Na5PW11O39Cu用量为3.0g时Na5PWl1O39Cu/TiO2膜的活性最高。
【详解】(1)浓硝酸和HPO42-和WO42-反应生成,化学方程式为:;Na2WO4 (钨酸钠)在酸性条件下有较强的氧化性,会和浓盐酸反应生成有毒气体氯气,故答案为;WO42-具有强氧性,将盐酸氧化生成有毒气体氯气,污染环境;
(2)“除杂”时用过量有机溶剂萃取溶液中的NO3-,再通过分液方法分离杂质,故答案为:分液;
(3)①“溶解II”需要加入水、乙醇和稀硫酸,加入乙醇的目的是增大钛酸四丁酯的溶解度,故答案为:增大钛酸四丁酯的溶解度;
②钛酸四丁酯水解产生TiO2和C4H9OH,化学方程式为:,故答案为:;
③利用,则,则;则,故答案为:5;
(4)由图一可知温度为100℃时Na5PWl1O39Cu/TiO2膜的活性最高;由图二可知当Na5PW11O39Cu用量为3.0g时Na5PWl1O39Cu/TiO2膜的活性最高,故答案为:100℃;3.0g。
5. 增大接触面积,加快反应速率,使焙烧更充分 2AlO+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+[或AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO] Na2SO4 水 pH过高,Al3+、Cu2+、Ni2+也会形成沉淀 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 3
【分析】电镀污泥中主要含有、CuO、NiO、、和等化合物。将电镀污泥和碳酸钠混合焙烧,和分别转化为、,转化为Na2SiO3,CuO、NiO、不反应,水浸时通入二氧化碳,和Na2SiO3转化为氢氧化铝和硅酸沉淀,过滤得到的“滤液”的主要成分是含有少量重金属阳离子的溶液;滤渣用酸洗后,过滤除去硅酸,溶液中含有Al3+、Cu2+、Ni2+、Fe3+,加入Na2SO4溶液调节溶液的pH沉铁,将Fe3+转化为Fe(OH)3除去;电解滤液得到铜单质,加入除杂剂除去Al3+,滤液中主要含有NiSO4,结晶得到NiSO4,据此分析解答。
【详解】(1)“焙烧”时先将固体粉碎,可以增大接触面积,加快反应速率,使焙烧更充分,故答案为:增大接触面积,加快反应速率,使焙烧更充分;
(2)“焙烧”时转化为,Cr的化合价由+3价转化为+6价,空气中的氧气中的O原子由0价降低为-2价,根据得失电子守恒,反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为=;“水浸”时与二氧化碳反应的离子方程式为2AlO+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+[或AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO],故答案为:;2AlO+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+[或AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO];
(3)溶液中存在2CrO+2H+⇌Cr2O+H2O,根据除杂装置图,与硫酸发生阳离子交换,得到液体X和H2Cr2O7,则液体X为Na2SO4;H2Cr2O7和氢氧化钠发生阴离子交换,得到和液体Y,则液体Y是水,故答案为:Na2SO4;水;
(4)“沉铁”时控制pH在1.5~2.5,Fe3+水解生成Fe(OH)3,若pH过高,会使Al3+、Cu2+、Ni2+沉淀,充分搅拌,可以使Fe3+水解充分,故答案为:pH过高,Al3+、Cu2+、Ni2+也会形成沉淀;
(5)电解时以惰性合金板为阳极,阳极发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子失去电子放出氧气,电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;
(6)常温下,“净化除杂”时,若溶液中铝离子浓度为,则其开始沉淀时,c(OH-)== mol/L=10-11 mol/L,则c(H+)=10-3 mol/L,pH=3,故答案为:3。
6.(1)还原
(2)+3
(3) 还原剂 Cl2
(4)防止形成氟化钙胶体,提高氟的沉降率
(5)5
(6)4Fe2++O2+4H2O=2Fe2O3↓+8H+
(7)Na2SO4、Zn SO4、H2SO4
【分析】由流程结合题目可知,闪锌矿焙烧将金属元素锌、铁、钴、铟转化为相应的氧化物,加热稀硫酸溶浸,得到相应的硫酸盐溶液,加入Na2S2O4生成Co(OH)2沉淀,滤液通入臭氧将氯元素转化为氯气去除,再加入氢氧化钙、碳酸钙除去氟,得到滤液电积分离出锌,废液通入二氧化硫将三价铁转化为二价铁,然后水解分离出铟,加压氧化将二价铁转化为氧化铁,得到母液含有流程中生成的硫酸钠、硫酸锌、稀硫酸。
【详解】(1)闪锌矿主要成分,焙烧硫元素转化为二氧化硫气体,由流程可知,还原步骤需要通入二氧化硫,故“气体1”经纯化后适宜在还原工序使用;
(2)化合物中正负化合价代数和为零;中锌、氧化合价分别为+2、-2,则铁元素化合价为+3;
(3)臭氧具有氧化性,和反应生成硫酸钠,硫元素化合价升高,在反应中做还原剂;已知闪现矿中的氯元素,矿物中氯元素常以负一价存在,负一价氯元素会和臭氧反应生成氯气,气体2的主要成分为氯气Cl2;
(4)已知,易成胶状,“除氟”时,适量的可以使生成的氟化钙着附在碳酸钙表面形成沉淀,防止氟化钙形成胶体,提高氟的沉降率;
(5)时,,沉淀完全,则c()小于10-5mol/L,c(OH-)不小于,则c(H+)小于2×10-5mol/L,则pH≈4.7;故“水解”时生成In(OH)3沉淀,溶液的应不低于5;
(6)由流程可知,铁元素在还原过程中被转化为二价铁,“加压氧化时”时,二价铁转化为三价铁生成三氧化二铁,发生的离子反应方程式为4Fe2++O2+4H2O=2Fe2O3↓+8H+;
(7)二氧化硫还原过程中生成硫酸;“溶浸”过程中形成的难溶进入还原过程和生成的硫酸及废酸中硫酸反应生成硫酸锌;除杂2过程中生成了硫酸钠,最终硫酸、硫酸锌、硫酸钠进入母液,故得到母液的主要成分为Na2SO4、Zn SO4、H2SO4。
7. 氯原子、氨基 丙二酸二乙酯 取代反应 还可是以下情况:
①
②
③
【分析】(1)根据A的结构简式分析A中的官能团;
(2)根据C的结构简式命名C的化学式名称;
(3)由H的结构简式和I的结构简式可知H中的-OH被Cl原子取代;
(4)已知③为取代反应,另一生成物为乙醇,则反应为酯的水解,结合F分析E的结构简式;
(5)F经水解得到G,则G的结构简式为:,G脱去CO2得到H,据此写出化学方程式;
(6)①含苯环且苯环上有3个取代基②含有NH2,能发生加聚反应则存在碳碳双键;③核磁共振氢谱图为6组峰,峰面积比为1:1:1:2:2:2含有5种环境的氢,且不同环境的氢个数比为1:1:1:2:2:2,以此写出同分异构体;
(7)在POCl3和加热条件下酚羟基被氯原子取代,在氢氧化钠溶液反应得到醇羟基,利用高锰酸钾氧化得到,再与乙醇发生酯化反应得到。
【详解】(1)根据A的结构简式可知A中的官能团有:氯原子、氨基,故答案为:氯原子、氨基;
(2)根据C的结构简式命名C的化学式名称为丙二酸二乙酯,故答案为:丙二酸二乙酯;
(3)由H的结构简式和I的结构简式可知H中的-OH被Cl原子取代,故答案为:取代反应;
(4)已知③为取代反应,另一生成物为乙醇,则反应为酯的水解,结合F分析E的结构简式为:,故答案为:;
(5)F经水解得到G,则G的结构简式为:,G脱去CO2得到H,化学方程式为:,故答案为:;
(6)①含苯环且苯环上有3个取代基②含有NH2,能发生加聚反应则存在碳碳双键;③核磁共振氢谱图为6组峰,峰面积比为1:1:1:2:2:2含有5种环境的氢,且不同环境的氢个数比为1:1:1:2:2:2,则同分异构体有:;
(7)在POCl3和加热条件下酚羟基被氯原子取代,在氢氧化钠溶液反应得到醇羟基,利用高锰酸钾氧化得到,再与乙醇发生酯化反应得到,合成路线为:还可是以下情况:
①
②
③。
8. 3,3-二甲基-1-丁炔 取代反应 ++H2O 醚键、碳溴键(或溴原子) 7 (CH3)3CCHO
【分析】与碘发生取代反应生成B,结合C的结构可知,B为,B与发生取代反应生成C,结合官能团的性质和变化分析解答。
【详解】(1)根据上述分析,B的结构简式为,故答案为:;
(2)中含有碳碳三键的最长碳链有4个碳原子,且碳碳三键在1和2号碳之间,为1-丁炔,在3号碳上含有两个甲基,化学名称为3,3-二甲基-1-丁炔,故答案为:3,3-二甲基-1-丁炔;
(3)根据流程图,中的碳碳三键一端的H原子被苯环代替,属于取代反应;由D生成E的化学方程式为++H2O,故答案为:取代反应;++H2O;
(4)E()中含有的官能团名称为碳碳三键、醚键、碳溴键(或溴原子),故答案为:醚键、碳溴键(或溴原子);
(5)THF的结构简式为,相对分子质量为72,化合物G是THF的同系物,①分子量为86,说明G比多一个CH2原子团,G的分子式为C5H10O,②含有碳氧双键结构,满足条件的G的同分异构体有:C=O的一端为H,一端为- C4H9,- C4H9有4种结构;C=O的一端为- CH3,一端为- C3H7,- C3H7有2种结构;C=O的两端均为- C2H5有1种结构;共7种同分异构体;其中只含有2种不同化学环境的氢原子且能发生银镜反应的化合物的结构简式为(CH3)3CCHO,故答案为:7;(CH3)3CCHO;
(6)用和为原料制备,根据流程图中D→E的转化可知,需要先合成,可以根据C→D的转化方法合成,因此需要先合成,因此合成路线为,故答案为:。
【点睛】本题的难点和易错点为(6),要注意题干流程图中物质间的转化关系的理解和应用。
9.(1)C10H12O2
(2)保护酚羟基
(3) +H2O+Zn→ +HCHO+
(4)加成反应、取代反应
(5)醚键、酮(羰)基
(6) 15 、 、
(7)
【分析】 和BnBr( )在K2CO3作用下发生取代反应生成 和 ; 和臭氧在-78℃条件下反应得到 ; 发生信息b的第二步反应得到HCHO和 ,Ⅳ为 ; 和BrPh3P(CH2)7CH(OCH3)2发生信息c的反应得到 , 和氢气发生加成反应、取代反应得到 和 , 通过系列反应得到 。
(1)
化合物Ⅰ含10个C,2个O,不饱和度为5,故分子式为C10H12O2;
(2)
①将酚羟基转化为-OBn,⑤由将-OBn转化为酚羟基,故反应①的目的是保护酚羟基;
(3)
反应③中 发生信息b的第二步反应得到HCHO和 ,还有生成,根据原子守恒可知其化学方程式为+H2O+Zn→ +HCHO+;
(4)
对比 和 结构可知二者和氢气发生加成反应、取代反应得到 和 ;
(5)
由结构简式可知化合物Ⅶ中含氧官能团的名称为醚键、酮(羰)基;
(6)
化合物Ⅰ结构为 ,含10个2个O,不饱和度为5,其同分异构体中能同时满足:
②能与溶液发生显色反应,则含酚-OH;
①能发生银镜反应,则还含-CHO,3个饱和C;
③核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子,则含2个等效的甲基,符合条件的有2大种情况:
(1)苯环上含2个对称的甲基,符合条件的是 、 ;
(2)含,苯环上有三个取代基(、-OH、-CHO)时:-OH和-CHO位于邻位时有4种,位于间位时有4种,位于对位时有2种;苯环上有2个取代基(和-OH)时有邻间对3种;
综上所述,符合条件的共有2+4+4+2+3=15种;其中苯环上只有两种取代基的结构简式为 、 、 ;
(7)
以 为主要原料制备 :对比 和 ,要发生碳链增长的反应,即要发生信息c的反应,因此需要苯甲醛和反应,故合成路线如下:。
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