【題目】過渡金屬鈀催化的偶聯反應是近年來有機合成的熱點之一,如反應①:
化合物II可由以下合成路線獲得:
(1)化合物I所含官能團的名稱為______________,化合物II的分子式為_____________。
(2)化合物IV的結構簡式為______________________,某同學設想無需經反應②、③、④和⑤,直接用酸性KMnO4溶液就可將化合物III氧化為化合物VII,該設想明顯不合理,其理由是__________________________________________________________。
(3)化合物VII有多種同分異構體,請寫出一種符合下列要求的結構簡式____________。
i)苯環(huán)上有兩個取代基
ii)1 mol 該物質發(fā)生銀鏡反應能生成4 mol Ag
(4)反應⑥的化學方程式為________________________________________。(注明條件)
(5)化合物與化合物在一定條件下按物質的量之比1∶2可發(fā)生類似反應①的反應,請寫出其產物的結構簡式________________________________。
【答案】醛基、溴原子 C11H12O2 酸性KMnO4溶液會氧化化合物III中的碳碳雙鍵
【解析】
(1)根據化合物Ⅰ的結構簡式判斷有機物的官能團;
根據結構簡式判斷含有的元素種類和原子個數可確定分子式;
(2)由轉化關系可知,化合物Ⅲ中甲基上1個H原子被Cl原子取代生成化合物Ⅳ,化合物Ⅳ為,化合物Ⅳ發(fā)生水解反應生成化合物Ⅴ,則V為,化合物Ⅴ連續(xù)氧化生成化合物Ⅶ,則化合物Ⅵ為,化合物Ⅶ與乙醇發(fā)生酯化反應生成化合物Ⅱ;
某同學設想無需經反應②、③、④和⑤,直接用酸性KMnO4溶液就可將化合物Ⅲ氧化為化合物Ⅶ,其原理是將甲基氧化為-COOH,但酸性KMnO4溶液會氧化化合物Ⅲ中的碳碳雙鍵;
(3)化合物Ⅶ有多種同分異構體,苯環(huán)上有兩個取代基,1mol該物質發(fā)生銀鏡反應能生成4molAg,則該同分異構體中含有2個-CHO,故取代基為-CHO、-CH2CHO,有鄰、間、對三種位置關系;
(4)反應⑥是化合物Ⅶ與乙醇再濃硫酸、加熱條件下發(fā)生酯化反應生成化合物Ⅱ;
(5)由反應①可知,化合物Ⅰ提供1個Br原子,化合物Ⅱ中C=C中含有H原子較多的C原子提供1個H原子,脫去1分子HBr,其余基團連接形成化合物,據此書寫。
(1)化合物I中的官能團名稱為溴原子、醛基;
化合物Ⅱ中含有11個C、12個H、2個O,則分子式為C11H12O2,
故答案為:溴原子、醛基;C11H12O2;
(2)由轉化關系可知,化合物Ⅲ中甲基上1個H原子被Cl原子取代生成化合物Ⅳ,化合物Ⅳ為,化合物Ⅳ發(fā)生水解反應生成化合物Ⅴ,則V為,化合物Ⅴ連續(xù)氧化生成化合物Ⅶ,則化合物Ⅵ為,化合物Ⅶ與乙醇發(fā)生酯化反應生成化合物Ⅱ;
某同學設想無需經反應②、③、④和⑤,直接用酸性KMnO4溶液就可將化合物Ⅲ氧化為化合物Ⅶ,其原理是將甲基氧化為-COOH,但酸性KMnO4溶液會氧化化合物Ⅲ中的碳碳雙鍵;
故答案為:;酸性KMnO4溶液會氧化化合物Ⅲ中的碳碳雙鍵;
(3)化合物Ⅶ有多種同分異構體,苯環(huán)上有兩個取代基,1mol該物質發(fā)生銀鏡反應能生成4molAg,則該同分異構體中含有2個-CHO,故取代基為-CHO、-CH2CHO,有鄰、間、對三種位置關系,符合條件同分異構體為:,
故答案為:;
(4)反應⑥是化合物Ⅶ與乙醇在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生酯化反應生成化合物Ⅱ,反應方程式為:,
故答案為:;
(5)化合物與化合物在一定條件下按物質的量之比1:2可發(fā)生類似反應①的反應,則提供2個Br原子,中C=C中含有H原子較多的C原子提供1個H原子,脫去2分子HBr,其余基團連接形成化合物,故產物的結構簡式為:,
故答案為:。
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【題目】下面的排序不正確的是( )
A.晶體熔點由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4
B.硬度由大到。航饎偸碳化硅晶體硅
C.晶格能由大到。NaF>NaCl>NaBr>NaI
D.熔點由高到低:Na>Mg>Al
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【題目】下面是甲、乙、丙三位同學制取乙酸乙酯的過程,請你參與并協助他們完成相關實驗任務
[實驗目的]制取乙酸乙酯
[實驗原理]甲、乙、丙三位同學均采取乙醇、乙酸與濃H2SO4混合共熱的方法制取乙酸乙酯,反應的方程式為______________________________________該反應類型______________其中濃H2SO4的作用是_________________和_________________
[裝置設計]甲、乙、丙三位同學分別設計下列三套實驗裝置
請從甲、乙兩位同學設計的裝置中選擇一種作為實驗室制取乙酸乙酯的裝置,我選擇的裝置是__________(選填“甲”或“乙”),丙同學將甲裝置中的玻璃管改成球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是_____________
[實驗步驟]①按我選擇的裝置儀器,在試管中先加入3mL乙醇,并在搖動下緩緩加入2mL濃H2SO4 充分搖勻,冷卻后再加入2mL冰醋酸;②將試管固定在鐵架臺上;③在試管B中加入適量的飽和Na2CO3溶液;④用酒精燈對試管A加熱;⑤當觀察到試管B中有明顯現象時停止實驗。
[問題討論]
(1)步驟①裝好實驗裝置,加入樣品前還應檢查_________________
(2)試管B中飽和Na2CO3溶液的作用是_________________________
(3)從試管B中分離出乙酸乙酯的實驗操作是__________________
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【題目】常溫下,將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(圖1),測得原電池的電流強度(I)隨時間(t)的變化如圖2所示,反應過程中有紅棕色氣體產生。
下列說法錯誤的是( )
A.0~t1時,原電池的負極是Al片
B.0~t1時,正極的電極反應式是+2H++e=NO2↑+H2O
C.t1后,原電池的正、負極發(fā)生互變
D.t1后,正極上每得到0.3mol電子,則負極質量減少2.7g
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【題目】有一種瓦斯分析儀(圖甲)能夠在煤礦巷道中的甲烷達到一定濃度時,通過傳感器顯示出來,其裝置如圖乙所示,ab間充有固體電解質Y2O3-Na2O,允許O2-自由移動。下列敘述正確的是
A.瓦斯分析儀工作時,電池內電路中, O2-由電極a流向電極b
B.電池外電路中電子由正極流向負極
C.電極a的反應式為:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O
D.當固體電解質中有1 mol O2-通過時,電子轉移4 mol
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【題目】X、Y、Z、W 是原子序數依次增大的前四周期元素,X、Z的周期序數=族序數,W的原子序數是 Z的兩倍,由這四種元素組成的單質或化合物存在如圖所示的轉化關系,其中甲、戊是兩種常見的金屬單質,丁是非金屬單質,其余為氧化物且丙為具有磁性的黑色 晶體。下列說法正確的是
A.W金屬性強于 Z
B.W 元素在周期表中的位置是第四周期 VIII 族
C.丙屬于兩性氧化物
D.等物質的量的甲和戊完全溶于稀硝酸,消耗的 HNO3的量一定相等
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【題目】恒溫下,將a mol N2與b mol H2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中,發(fā)生如下反應:N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)。
(1)若反應某時刻t時,n t (N2) = 13 mol,n t (NH3) = 6 mol,則a =____mol;
(2)反應達平衡時,混合氣體的體積為716.8 L(標況下),其中NH3的含量(體積分數)為25%,平衡時NH3的物質的量_____;
(3)原混合氣體與平衡混合氣體的總物質的量之比(寫出最簡整數比、下同),n(始)∶n(平) =______;
(4)原混合氣體中,a∶b =_____;
(5)達到平衡時,N2和H2的轉化率之比,α(N2)∶α(H2)= ______;
(6)平衡混合氣體中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) =______。
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【題目】迷迭香酸是從蜂花屬植物中提取得到的酸性物質,其結構簡式如圖所示。下列敘述正確的是 ( )
A. 迷迭香酸與溴單質只能發(fā)生取代反應
B. 1 mol迷迭香酸最多能和9 mol氫氣發(fā)生加成反應
C. 迷迭香酸可以發(fā)生水解反應、取代反應、消去反應和酯化反應
D. 1 mol迷迭香酸最多能和6 mol NaOH發(fā)生反應
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【題目】某課題組設計實驗探究SO2的性質。
實驗現象:B中無沉淀生成,C中有白色沉淀;D中溶液顏色變淺,E中產生白色沉淀。
(1)儀器R的名稱是___。
(2)實驗室在常溫下用80%的硫酸與亞硫酸鈉粉末反應制備SO2,寫出A中反應的化學方程式:___。
(3)部分實驗步驟如下:連接裝置、檢查氣密性、裝藥品,向裝置中通入一段時間N2,然后啟動A中反應。“通入一段時間的N2”的目的是___。
(4)探究裝置C中通入SO2的量與產物的關系。
①他們提出如下猜想:
猜想1:通入過量的SO2,則發(fā)生反應的離子方程式為Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2SO42-+2NO+4H+。
猜想2:通入少量的SO2,則發(fā)生反應的離子方程式為___。
②請你幫他們設計實驗證明猜想1和猜想2哪個合理,完成下列實驗:
提供試劑:溴水、銅粉、Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
實驗步驟 | 實驗現象及結論 |
取少量C中反應后溶液于試管中,___ | ___ |
(5)下列可檢驗裝置D反應后溶液中是否有Fe2+的最佳試劑是___(填字母)。
a.KSCN溶液 b.NaOH溶液 c.K3[Fe(CN)6]溶液 d.KSCN溶液和雙氧水
(6)常溫下,實驗完畢后,分離、提純裝置E中白色固體M,取適置M于試管中,滴少量鹽酸(M剩余),所得溶液的pH___7(填“>”“<”或“=”)。
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