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【題目】[化學——選修5:有機化學基礎]

諾氟沙星為喹諾酮類抗生素,其合成路線如下:

回答下列問題:

(1)化合物A的名稱是____________

(2)諾氟沙星分子中含氧官能團的名稱為____________

(3)C生成D,H生成諾氟沙星的反應類型分別是___________、___________。

(4)F的結構簡式為_______________。

(5)G生成H的化學方程式為__________________。

(6)有機物X比B分子少一個CH2原子團,且含有酯基和結構其中核磁共振氫譜有三組峰,峰面積比為1:3:3的結構簡式為__________(任寫一種)

(7)參照上述合成路線寫出由有機物、B為有機原料合成的路線圖______________(無機試劑任選)。

【答案】丙二酸二乙酯 羧基、(酮)羰基 還原反應 取代反應

【解析】

(1)根據有機物命名規(guī)則可知A的名稱為丙二酸二乙酯。

(2)諾氟沙星分子中含氧官能團有羧基、(酮)羰基。

(3)C生成D的反應類型為還原反應,H生成諾氟沙星的反應類型為取代反應。

(4)對比E和G的分子結構差異可知F生成G是實現C2H5-的取代,由此可推知F的結構簡式為

(5)對比G和H的分子結構可知-COOC2H5轉化為-COOH,據此可寫出反應方程式。

(6)化合物X的分子式為C9H14O5。核磁共振氫譜有三組峰說明X分子中有三種氫,且峰面積比為1:3:3即2:6:6,共14個氫原子對稱結構;又知含有酯基和結構,5個氧原子以為中心兩邊酯基結構對稱,由此可推知滿足題意的分子結構為

(7)根據題干流程可知,利用“B+D→E→F以及G→H”,可設計出合成路線。

(1)根據有機物命名規(guī)則可知A的名稱為丙二酸二乙酯。

故答案為:丙二酸二乙酯;

(2)由諾氟沙星分子結構簡式不難看出,含氧官能團有羧基、(酮)羰基。

故答案為:羧基、(酮)羰基;

(3)C生成D的反應是-NO2轉化為-NH2,為還原反應,H生成諾氟沙星的反應是H分子中氯原子被取代,為取代反應。

故答案為:還原反應;取代反應;

(4)對比E和G的分子結構差異可知F生成G是實現C2H5-的取代,由此可推知F的結構簡式為。

故答案為:;

(5)對比G和H的分子結構可知-COOC2H5轉化為-COOH,反應方程式為。

故答案為:;

(6)化合物X的分子式為C9H14O5。核磁共振氫譜有三組峰說明X分子中有三種氫,且峰面積比為1:3:3即2:6:6,共14個氫原子對稱結構;又知含有酯基和結構,5個氧原子以為中心兩邊酯基結構對稱,由此可推知滿足題意的分子結構為,

故答案為:;

(7)根據提干流程可知,利用“B+D→E→F以及G→H”,設計出合成路線為。

故答案為:。

練習冊系列答案
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B. 通入一定量氦氣,壓強增大,平衡向正反應方向移動

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【題目】按要求回答問題:

(1)已知E1=134 kJ/mol、E2=368 kJ/mol,請參考題中圖表,按要求填空:

①圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)過程中的能量變化示意圖,若在反應體系中加入催化劑,反應速率加快,E1的變化是_______(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是_______。NO2和CO反應的熱化學方程式為:______________________________________________________________。

②下表所示是部分化學鍵的鍵能參數:

化學鍵

P—P

P—O

O=O

P=O

鍵能/(kJ/mol)

a

b

c

x

已知P4(g)+5O2(g)= P4O10(g) ΔH=-d kJ/mol,P4及P4O10的結構如圖Ⅱ所示。表中x=___kJ/mol。(用含a、b、c、d的代數式表示)

(2)肼(N2H4)是一種可燃性的液體,可用作火箭燃料。燃燒時釋放大量的熱并快速產生大量氣體。已知在101kPa,298K時,1mol液態(tài)N2H4在O2中完全燃燒生成N2和水蒸氣,放出熱量624kJ,該反應的熱化學方程式是_______________________。

又知:H2O(g)=H2O(l)△H=-44 kJ/mol,若1mol液態(tài)N2H4在O2中完全燃燒生成N2和液態(tài)水,則放出的熱量為__________kJ。

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【題目】碳、氮、銅形成的單質及它們形成的化合物有重要研究和應用價值,回答下列問題:

(1)鄰氨基吡啶的銅配合物在有機不對稱合成中起催化誘導效應,其結簡式如圖所示。

①基態(tài)Cu原子的價電子排布式為_________,在元素周期表中銅位于_________區(qū)(“s”“p”“d”“ds”)。

C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為_________

③鄰氨基吡啶的銅配合物中,Cu2+的配位數是_________N原子的雜化類型為_________。

(2)C60是富勒烯族分子中穩(wěn)定性最高的一種,N60是未來的火箭燃料,二者結構相似。

①有關C60N60的說法中正確的是_________。

A.C60N60均屬于分子晶體 B.N60的穩(wěn)定性強于N2

C.C60中碳原子是sp3雜化 D.C60易溶于CS2、苯

②近年來,科學家合成了一種具有二重結構的球形分子,它是把足球形分子C60容納在足球形分子Si60中,則該分子中含有的化學鍵類型為___________ (極性鍵”“非極性鍵”)。

(3)原子坐標參數和晶胞參數是晶胞的兩個基本參數。

①圖中原子坐標參數分別為:A(0,0,0),B(1/2,1/20),C(1/20,1/2),則D的原子坐標參數為_________。

②圖為銅的晶胞,銅原子半徑為Rnm,NA是阿伏加德羅常數的值,則銅晶體的密度為_________g·cm3(用含RNA的式子表示)

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【題目】2017年春節(jié),京津冀及周邊區(qū)域遭遇“跨年”霧霾,二氧化硫、氮氧化物以及可吸入顆粒物這三項是霧霾主要組成,消除氮氧化物污染是研究方向之一。

(1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:

CH4(g)4NO2(g)4NO(g)CO2(g)2H2O(g) ΔH=-574.0 kJ·mol-1

CH4(g)4NO(g)2N2(g)CO2(g)2H2O(g) ΔH=-1160.0 kJ·mol-1

H2O(g)H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1

請寫出CH4(g)NO2(g)反應生成N2(g) ,CO2(g)H2O(l)的熱化學方程式_______________________ 。

(2)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關反應為:C(s)2NO(g) N2(g)CO2(g),某研究小組向恒容密閉容器加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T0C)條件下反應,反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下:

物質

濃度(mol/L)

時間(min)

NO

N2

CO2

0

0.100

0

0

10

0.058

0.021

0.021

20

0.040

0.030

0.030

30

0.040

0.030

0.030

40

0.032

0.034

0.017

50

0.032

0.034

0.017

①下列說法不能作為判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)標志的是_______

A.活性炭的質量 Bv(N2) = 2v(NO)

C.容器內壓強保持不變 D.容器內混合氣體的密度保持不變

E.容器內混合氣體的平均相對分子質量保持不變

F.容器內CO2的濃度保持不變

②在T0C時,該反應的平衡常數為______________(小數點后保留兩位有效數字);

③在30 min時,若只改變某一條件,反應重新達到平衡,則改變的條件是___________;

④在50 min時保持溫度和容器體積不變再充入NON2,使二者的濃度均增加至原來的兩倍,則化學平衡_______(填“正向移動”、“逆向移動”或“不移動”)

(3)利用反應6NO2+8NH3= 7N2+12H2O構成電池的方法,既能實現有效消除氮氧化物的排放,減輕環(huán)境污染,又能充分利用化學能,裝置如圖所示。

A電極的電極反應式為______________

②下列關于該電池的說法正確的是_____

A.電子從右側電極經過負載后流向左側電極

B.為使電池持續(xù)放電,離子交換膜需選用陰離子交換膜

C.電池工作一斷時間,溶液的pH不變

D.當有4.48LNO2被處理時,轉移電子物質的量為0.8mol

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