【題目】如圖所示,A、B、C、D、E、F、G均為有機物,它們之間有如下轉化關系(部分產物和反應條件已略去)。已知B分子中含有苯環(huán),其蒸氣密度是同溫同壓下H2密度的59倍,1molB最多可以和4molH2發(fā)生加成反應,B的苯環(huán)上的一個氫原子被硝基取代所得的產物有三種。E和G都能夠發(fā)生銀鏡反應。F分子中含有羥基和羧基,在一定條件下可以聚合生成高分子化合物。
請回答下列問題:
(1)A的結構簡式____________。
(2)反應①的反應類型是________。
(3)E與銀氨溶液反應的化學方程式為_______。
(4)等物質的量的A與F發(fā)生酯化反應,所生成有機物的結構簡式為________。
(5)A的一種同分異構體與濃H2SO4共熱,也生成B和水,該同分異構體的結構簡式為________。
(6)E有多種同分異構體,其中屬于酯類且具有兩個對位取代基的同分異構體共有_____種。
【答案】 消去反應 +2Ag(NH3)2OH+2Ag+3NH3+H2O 4
【解析】
已知B分子中含有苯環(huán),其蒸氣密度是同溫同壓下H2密度的59倍,則B的相對分子質量為118,1molB最多可以和4molH2發(fā)生加成反應,說明B中含一個碳碳雙鍵,不飽和度為5,則B的分子式為C9H10;B的苯環(huán)上的一個氫原子被硝基取代所得的產物有三種,苯環(huán)上只有一個取代基;B生成C為加成反應,C生成D為溴原子的取代反應,D中有兩個羥基,D生成E為醇的催化氧化反應,E生成F為氧化反應,F分子中含有羥基和羧基,說明D中有一個羥基不能發(fā)生催化氧化,E和G都能夠發(fā)生銀鏡反應,說明分子中含有醛基,則D中一個羥基催化氧化生成醛基,故B的結構簡式為。
(1) G都能夠發(fā)生銀鏡反應,說明分子中含有醛基,A生成G為醇的催化氧化反應,A生成B為醇的消去反應,B的結構簡式為,推知A的結構簡式。
(2) A的結構簡式為,B的結構簡式為,反應①的反應類型是消去反應。
(3) 綜上分析,E的結構簡式為,則E與銀氨溶液反應的化學方程式為+2Ag(NH3)2OH+2Ag+3NH3+H2O。
(4)A的結構簡式為,F的結構簡式為,等物質的量的A與F發(fā)生酯化反應,所生成有機物的結構簡式為。
(5)A的一種同分異構體與濃H2SO4共熱,也生成B和水,該同分異構體也含有羥基能發(fā)生消去反應,則該同分異構體的結構簡式為。
(6) E的結構簡式為,其中屬于酯類且具有兩個對位取代基,兩個對位取代基可能為HCOO-與-CH2CH3、CH3COO-與-CH3、-CH3與-CH2OOCH、-CH3與-COOCH3,共4種,則滿足條件的同分異構體有4種。
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【題目】CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對溫室氣體的減排具有重要意義。回答下列問題:
(1)CH4-CO2催化重整反應為:CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol;
①有利于提高CH4平衡轉化率的條件是____
A. 高溫低壓 B.低溫高壓 C.高溫高壓 D.低溫低壓
②某溫度下,在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進行重整反應,達到平衡時CO2的轉化率是50%,其平衡常數(shù)為_______mol2·L2。
(2)反應中催化劑活性會因積碳反應而降低,同時存在的消碳反應則使積碳量減少。相關數(shù)據(jù)如下表:
積碳反應CH4(g)= C(s)+2H2(g) | 消碳反應CO2(g)+ C(s)= 2CO(g) | ||
ΔH/(kJ·mol1) | 75 | 172 | |
活化能/(kJ·mol1) | 催化劑X | 33 | 91 |
催化劑Y | 43 | 72 |
①由上表判斷,催化劑X____Y(填“優(yōu)于”或“劣于”),理由是_________________。在反應進料氣組成、壓強及反應時間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關系如圖所示。升高溫度時,下列關于積碳反應、消碳反應的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是________
A.K積、K消均增加
B.v積減小,v消增加
C.K積減小,K消增加
D.v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)‘
②在一定溫度下,測得某催化劑上沉積碳的生成速率方v=k·p(CH4)· (k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時,不同p(CO2)下積碳量隨時間的變化趨勢如圖所示,則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序為________________。
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【題目】燃料電池是目前電池研究的熱點之一,現(xiàn)有某課外小組自制的氫氧燃料電池,如圖所示,a、b均為惰性電極。下列敘述正確的是
A.總反應方程式為2H2+O22H2O
B.a極反應是H2-2e-=2H+
C.使用過程中電解質溶液的pH逐漸減小
D.b電極是正極,該電極上發(fā)生氧化反應
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【題目】為了將混有Na2SO4、NaHCO3的NaCl固體提純,制得純凈的氯化鈉溶液,某學習小組設計了如下圖所示的實驗方案:
回答下列問題:
(1)操作①加熱過程中,發(fā)生反應的化學方程式是_______。
(2)操作②不用Ba(NO3)2溶液的理由是:__________。
(3)進行操作②中,判斷“BaCl2溶液是否過量”的方法是:_________。
(4)操作③“加入過量Na2CO3溶液”的目的是:________。
(5)操作⑤中“加適量鹽酸”的主要目的是__________。
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【題目】疊氮化鈉(NaN3)是制備醫(yī)藥、炸藥的一種重要原料,采用“亞硝酸甲酯——水合肼法”制備疊氮化鈉的生產流程如下:
回答下列問題:
(1)亞硝酸甲酯合成釜中生成的亞硝酸甲酯(CH3ONO)易轉化為氣態(tài)進入疊氮環(huán)合塔,寫出生成CH3ONO的化學反應方程式:___。
(2)疊氮環(huán)合塔中生成疊氮化鈉的反應方程式為___。
(3)水合肼(N2H4·H2O)的性質類似一水合氨,與硫酸反應可以生成酸式鹽,該鹽的化學式為___;疊氮環(huán)合塔中滴加的燒堿溶液要適當過量,目的是__ ;生產流程中操作x為加熱、濃縮,此時所得濃縮液的溶質中含鈉的化合物有Na2SO4和___。
(4)該生產過程中可循環(huán)使用的物質是___。
(5)生產中有HN3生成,請設計實驗證明HN3為弱酸:___。
(6)化工生產中,多余的NaN3常使用次氯酸鈉溶液處理,在酸性條件下,二者反應可生成無毒的氣體。若處理6.5gNaN3,理論上需加入0.5mol·L-1的NaClO溶液___mL。
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【題目】綠水青山就是金山銀山,生產生活中污染物的合理處理對環(huán)境保護具有重要意義。
(1)利用某些催化劑,成功實現(xiàn)將空氣中的碳氧化合物和氮氧化合物轉化為無毒的大氣循環(huán)物質。
已知:① 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H3=﹣112.0kJmol﹣1
② NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)△H2=﹣379.9kJmol﹣1
③ N2(g)+O2(g)2NO(g)△H1=+179.8kJmol﹣1
則反應NO(g)+CO2(g) NO2(g)+CO(g)的△H=_____kJmol﹣1;某溫度下,反應①②③的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3,則該反應的K= ____(用K1、K2、K3表示)。
(2)一定溫度下,向某密閉容器中充入1 mol NO2,發(fā)生反應:2NO2(g) N2O4(g),測得反應體系中氣體體積分數(shù)與壓強之間的關系如圖所示:
①a、b、c三點逆反應速率由大到小的順序為___________。平衡時若保持壓強、溫度不變,再向體系中加入一定量的Ne,則平衡___________移動(填“正向”“逆向”或“不”)。
②a點時NO2的轉化率為___________,用平衡分壓代替平衡濃度也可求出平衡常數(shù)Kp,則該溫度下Kp=___________Pa-1。
(3) 常溫下,分別取未知濃度的HA和MOH溶液,加水稀釋至原來體積的n倍。稀釋過程中,兩溶液的pH變化如圖所示。
①HA為______酸,MOH為 ________堿(填“強”或“弱”);
②X、Y、Z三點水的電離程度關系是:________________ 。
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【題目】美國科學家JohnB.Goodenough榮獲2019年諾貝爾化學獎,他指出固態(tài)體系鋰電池是鋰電池未來發(fā)展方向。Kumar等人首次研究了固態(tài)可充電、安全性能優(yōu)異的鋰空氣電池,其結構如圖所示。已知單位質量的電極材料放出電能的大小稱為電池的比能量。下列說法錯誤的是( )
A.a極反應為“Li-e-=Li+,b極發(fā)生還原反應
B.充電時,Li+由a極通過固體電解液向b極移動
C.電路中轉移4mol電子,大約需要標準狀況下112L空氣
D.與鉛蓄電池相比,該電池的比能量大
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【題目】某化學實驗小組同學用如圖所示裝置進行系列實驗,以探究氣體的性質(部分儀器已略去)。
回答下列問題:
(1)若氣體X為氯氣,溶液Y為含有少量KSCN的FeCl2溶液,則可觀察到溶液Y中的實驗現(xiàn)象是___,寫出NaOH溶液中發(fā)生反應的離子方程式:___。
(2)若溶液Y為品紅溶液,氣體X通過后,溶液褪色。取少量褪色后的溶液加熱后恢復為紅色,則氣體X可能是___(填化學式)。根據(jù)氣體X的性質,上述實驗裝置應作一定的改進,則下列裝置中可用來替代其尾氣吸收裝置的是___(填序號)。
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