请根据本题所给信息与所学知识回答下列问题:
(1)做银镜反应实验的试管事先要用 热的氢氧化钠溶液 洗涤.X→A“一定条件”是指的何种条件: 光照
(2)写出反应类型:反应② 氧化反应 ,反应③ 还原反应 .1mol阿司匹林与足量NaOH溶液反应最多消耗NaOH的物质的量为 3 mol.
(3)Y的结构简式为 .
(4)有多种同分异构体,写出同时符合下列4个条件它的同分异构体的结构简式:
、 .
①分子中含有苯环;
②能发生银镜反应,不能发生水解反应;
③在稀NaOH溶液中,1mol该同分异构体能与2molNaOH发生反应; ④在苯环上只能生成2种一氯取代物.
以下是由A和其他物质合成的流程图:
完成甲→乙的化学反应方程式:
(6)美托洛尔是一种治疗高血压的药物的中间体,可以通过以下方法合成:
.
根据已有知识并结合合成美托洛尔所给相关信息,写出以CH3OH和原料
为
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制备
的合成路线流程图(无机试剂任用).
【考点】有机物的推断.
【分析】相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料,令分子组成为CxHy,则
=7…8,由烷烃中C原子与H原子关系可知,该烃中C原子数目不能小于7,故该芳香
烃X的分子式为C7H8,结构简式为
,X与氯气发生取代反应生成A,A是一氯代物,
A转化生成B,B催化氧化生成C,C能与银氨溶液反应生成D,故B含有醇羟基、C含有
醛基,故A为,B为,C为,D酸化生成E,故D为,
E为,在浓硫酸、加热条件下与浓硝酸发生取代反应生成F,结合反应
③的产物和F分子式可知F为,F转化生成G,由于苯胺容易被氧化,由反应信
息Ⅰ、反应信息Ⅱ可知,F先与高锰酸钾溶液发生氧化反应得G为,G再发生还
原反应将﹣NO2还原成﹣NH2,Y是一种功能高分子,为
通过形成肽键发生缩聚
反应得到的高聚物,Y为,由A合成,可以用在催
化剂条件下发生加成反应生成,再在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成
,与溴水发生加成反应生成,最后在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成
,以CH3OH和
为原料制备,可以先将
CH3OH与钠反应生成CH3ONa,然后发生信息中合成美托洛尔的①②,将所得物质经过氧化即可得产品,据此解答.
【解答】角:相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料,令分子组成为CxHy,则
=7…8,由烷烃中C原子与H原子关系可知,该烃中C原子数目不能小于7,
故该芳香烃X的分子式为C7H8,结构简式为
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,X与氯气发生取代反应生成A,A是一
氯代物,A转化生成B,B催化氧化生成C,C能与银氨溶液反应生成D,故B含有醇羟基、
C含有醛基,故A为,B为,C为,D酸化生成E,故D为
,E为,在浓硫酸、加热条件下与浓硝酸发生取代反应
生成F,结合反应③的产物和F分子式可知F为,F转化生成G,由于苯胺容易
被氧化,由反应信息Ⅰ、反应信息Ⅱ可知,F先与高锰酸钾溶液发生氧化反应得G为
,G再发生还原反应将﹣NO2还原成﹣NH2,Y是一种功能高分子,为
通过形成肽键发生缩聚反应得到的高聚物,Y为,
(1)做银镜反应实验的试管事先要去油污,可以用热的氢氧化钠溶液洗涤,根据上面的分析可知,X与氯气发生侧链上的取代,所以条件为光照, 故答案为:热的氢氧化钠溶液;光照;
(2)根据上面的分析可知,反应②氧化反应,反应③为还原反应,根据阿司匹林的结构简式可知,阿司匹林分子中1mol酯基能消耗2molNaOH,所以1mol阿司匹林与足量NaOH溶液反应最多消耗NaOH的物质的量为3mol, 故答案为:氧化反应;还原反应;3;
(3)根据上面的分析可知,Y的结构简式为 ,
故答案为:;
(4)根据下列条件①分子中含有苯环;②能发生银镜反应,不能发生水解反应,说明含有醛基,但不是甲酸某酯;③在稀NaOH溶液中,1mol该同分异构体能与2molNaOH发生反应;④在苯环上只能生成2种一氯取代物,说明苯环上有两种等效氢,则符合条件的
的同分异构体为、,
故答案为:、;
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(5)由A合成,可以用在催化剂条件下发生加成反应生成甲为,
再在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成乙为,与溴水发生加成反应生成
,最后在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成,所以甲→乙的化学反应
方程式为,
故答案为:;
(6)以CH3OH和
为原料制备,可以先将
CH3OH与钠反应生成CH3ONa,然后发生信息中合成美托洛尔的①②,将所得物质经过氧化即可得产品,合成路线为
,
故答案为:
【点评】本题考查有机物的推断与合成,难度较大,是对有机物知识的综合考查,综合性较强,能较好的考查学生的阅读、分析与思维能力,(6)为本题的易错点. 20.盐泥是氯碱工业中的废渣,主要成分是镁的硅酸盐和碳酸盐(含少量铁、铝、钙的盐).实验室以盐泥为原料制取MgSO4?7H2O的实验过程如下:
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已知:①室温下Ksp[Mg(OH)2]=6.0×10.②在溶液中,Fe、Fe、Al从开始沉淀到沉淀完全的pH范围依次为7.1~9.6、2.0~3.7、3.1~4.7.③三种化合物的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示.
﹣122+3+
3+
(1)在盐泥中加入稀硫酸调pH为1~2以及煮沸的目的是 为了提高Mg的浸取率 .
﹣12+
(2)若室温下的溶液中Mg的浓度为6.0mol?L,则溶液pH≥ 8 才可能产生Mg(OH)2沉淀.
(3)由滤液Ⅰ到滤液Ⅱ需先加入NaClO调溶液pH约为5,再趁热过滤,则趁热过滤的目的是 温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底(或高温下CaSO4?2H2O溶解度小等合理答案均可) ,滤渣的主要成分是 Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4?2H2O .
(4)从滤液Ⅱ中获得MgSO4?7H2O晶体的实验步骤依次为①向滤液Ⅱ中加入 NaOH溶液 ;②过滤,得沉淀;③ 向沉淀中加足量稀硫酸 ;④蒸发浓缩,降温结晶;⑤过滤、洗涤得产品.
(5)若获得的MgSO4?7H2O的质量为24.6g,则该盐泥中镁[以Mg(OH)2计]的百分含量约为 20.0% (MgSO4?7H2O的相对分子质量为246).
【考点】制备实验方案的设计;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用. 【分析】(1)根据离子完全沉淀的pH值来确定在盐泥中加入稀硫酸调pH为1~2并煮沸的目的;
(2)根据氢氧化镁的Ksp=c(Mg)?c(OH)来计算; (3)根据三种化合物的溶解度(S)随温度变化的曲线来回答;
(4)镁离子可以和氢氧化钠发生反应生成氢氧化镁沉淀,过滤,得到纯净的沉淀,再加入硫酸,蒸发结晶可以获得硫酸镁晶体;
(5)根据镁元素守恒结合关系式:MgSO4?7H2O﹣Mg(OH)2进行计算. 【解答】解:(1)根据离子完全沉淀的pH值可以知道,在盐泥中加入稀硫酸调pH为1~2并煮沸的目的是为了提高Mg的浸取率,
2+
故答案为:为了提高Mg的浸取率;
﹣﹣12+22+
(2)氢氧化镁的Ksp=c(Mg)?c(OH),溶液中Mg的浓度为6.0mol?L,则溶液的氢氧根浓度=故答案为:8;
mol/L=10mol/L,所以氢离子浓度为10mol/L,pH为8,
﹣6
﹣8
2+
2+
﹣
2
2+
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