制备化合物
合成路线流程图示例如下:
的合成路线流程图(无机试剂可任选)。
【答案】
(1)羧基;硝基; (2)
;还原反应;
(3);
(4);
(5).
【解析】
试题分析:根据题中各物质转化关系,比较A和C的结构可知,间二甲苯在催化剂的条件下
被空气氧化得B为,B发生硝化反应生成C,C发生酯化反应生成D为,
D被铁粉还原得E,E发生取代反应生成F,
(1)根据C的结构简式可知所含有含氧官能团为羟基和硝基,故答案为:羧基;硝基; (2)根据上面分析可知B的结构为
,D→E的反应类型为还原反应,故答案为:
;还原反应;
(3)C发生酯化反应生成D,反应方程式为
,故答案为:
;
11
(4)根据条件Ⅰ.能发生银镜反应,说明有醛基;Ⅱ.水解产物之一遇FeCl3溶液显色,
水解产物有酚羟基;Ⅲ.分子中含有4种不同化学环境的氢,结合E的结构书可知,其同分异构体为
,故答案为:
;
(5)以CH3CH2OH、为原料,制备化合物,可以将
乙醇氧化得乙醛,乙醛氧化得乙酸,乙酸与SOCl2反应生成CH3COCl,用CH3COCl与
反应即可得产品,合成路线为
,故答案为:
。
考点:考查了有机合成与推断的相关知识。 18.(12分)葡萄酒常用Na2S2O5做抗氧化剂。
(1)1.90g Na2S2O5最多能还原 ▲ mLO2(标准状况)。
(2)0.5mol Na2S2O5溶解于水配成1L溶液,该溶液pH=4.5。溶液中部分微粒浓度随
溶液酸碱性变化如图所示。
写出Na2S2O5溶解于水的化学方程式 ▲ ;当溶液pH小于1后,溶液中H2SO3的浓度变小,其原因可能是▲ 。
已知:Ksp=1×10-10,Ksp=5×10-7。把部分被空气氧化的该溶液pH调为10,向溶液中滴加BaCl2使SO42-沉淀完全,此时溶液中c(SO32-)≤ ▲ mol·L-1。 (3)葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量测定(已知: SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI):准确
12
量取100.00mL葡萄酒样品,加酸蒸馏出抗氧化剂成分。取馏分于锥形瓶中,滴加少量淀粉溶液,用物质的量浓度为0.0225mol·L-1标准I2溶液滴定至终点,消耗标准I2溶液16.02mL。重复以上操作,消耗标准I2溶液15.98mL。计算葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量 (单位:mg·L,以SO2计算,请给出计算过程。)
【答案】 (1)224; (2)Na2S2O5+H2O=2NaHSO3;亚硫酸不稳定,易分解生成二氧化硫,或亚硫酸被氧化;0.05; (3)消耗标准I2溶液的体积为-3-1
15.98mL+16.02mL=16.0mL,所以I2的物质的量为2-4-4-416.0×10L×0.0225mol?L=3.6×10mol,根据反应SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,可知二氧化硫的物质的量为3.6×10mol,SO2的质量为64g/mol×3.6×10mol=23.04mg,所以葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量为 考点:考查了化学图象的分析、物质含量的测定、氧化还原反应滴定等相关知识。
19.(15分)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”,又称“海波”。已知它易
溶于水,难溶于乙醇,加热易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如下图:
-123.04mg-1=230.4mg?L。 0.1L
(1)装置A中发生反应的化学方程式是 ▲ 。
(2)装置B中通入SO2反应生成Na2S2O3和CO2,其离子方程式为 ▲ ,生成
的硫代硫酸钠粗品可用 ▲ 洗涤。
(3)装置C的作用是检验装置B中SO2的吸收效率,C中试剂是 ▲ ,表明SO2
吸收效率低的实验现象是C中溶液 ▲ 。为了使SO2尽可能吸收完全,在不改变B中溶液浓度、体积的条件下,除了及时搅拌反应物外,还可采取的合理措施是 ▲ (写出一条)。
(4)本实验所用的Na2CO3中含少量NaOH,检验含有NaOH的实验方案为: ▲ (实
13
验中供选用的试剂及仪器: CaCl2溶液、Ca(OH)2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管。提示:室温时CaCO3饱和溶液的pH=9.5)
【答案】
(1)Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O; (2)4SO2+2S+CO3=CO2↑+3S2O3;乙醇;
(3)品红、溴水或KMnO4溶液;褪色;控制SO2的流速(或增大SO2的接触面积或适当升高
温度);
(4)取少量样品于试管(烧杯)中,加水溶解,加入过量的CaCl2溶液,振荡(搅拌),
静置,用pH计测定上层清液的pH,若pH>9.5,则含有NaOH。 【解析】
试题分析:(1)装置A为二氧化硫的制取,亚硫酸钠和浓硫酸发生复分解反应:Na2SO3+H2SO4
(浓)
2-2-2-
=Na2SO4+SO2↑+H2O,生成二氧化硫,故答案为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)三颈烧瓶B中制取Na2S2O3反应的总化学反应方程式为:
4SO2+2Na2S+Na2CO3=CO2↑+3Na2S2O3,离子反应为:4SO2+2S2-+CO32-=CO2↑+3S2O32-,硫代硫酸钠晶体易溶于水,难溶于乙醇,乙醇易挥发,生成的硫代硫酸钠粗品可用乙醇洗涤,故答案为:4SO2+2S2-+CO32-=CO2↑+3S2O32-;乙醇;
(3)装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率,说明B中物质能与二氧化硫反应,且
有明显的现象,一般可为品红、溴水或KMnO4溶液等,如A中SO2吸收效率低,则B中进入较多的二氧化硫,导致B中溶液颜色很快褪色,加快反应速率,可增大气体与液体的接触面积,增大浓度,加快二氧化硫的流速、升高温度等,故答案为:品红、溴水或KMnO4溶液;褪色;控制SO2的流速(或增大SO2的接触面积或适当升高温度); (4)检验氢氧化钠存在,需加入过量CaCl2溶液,把Na2CO3转化为CaCO3,再测量溶液的pH,
实验方案为:取少量样品于试管(烧杯)中,加水溶解,加入过量的CaCl2溶液,振荡(搅拌),静置,用pH计测定上层清液的pH,若pH>9.5,则含有NaOH,故答案为:取少量样品于试管(烧杯)中,加水溶解,加入过量的CaCl2溶液,振荡(搅拌),静置,用pH计测定上层清液的pH,若pH>9.5,则含有NaOH。
考点:考查了硫代硫酸钠晶体制备实验方案的设计、实验基本操作的应用、二氧化硫的性
质的相关知识。
20.(14分)氨气在生产、生活和科研中应用十分广泛
(1)传统工业上利用氨气合成尿素
14
①以CO2与NH3为原料合成尿素的主要反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.47 kJ·mol-1 NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+ 72.49 kJ·mol-1
反应2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH= ▲ kJ·mol。 ②液氨可以发生电离:2NH3(l)
NH2+ NH4,COCl2和液氨发生“复分解”反应
-
+
-1
生成尿素,写出该反应的化学方程式 ▲ 。 (2)氨气易液化,便于储运,可利用NH3作储氢材料
已知:2NH3(g)
N2(g) + 3H2(g) ΔH=+92.4 kJ·mol-1
① 氨气自发分解的反应条件是 ▲ (填“低温” 或 “高温”)。 ②其他条件相同,该反应在不同催化剂作用下反应,相同时间后,氨气的转化率随反应温度的变化如右图所示。
在600℃时催化效果最好的是 ▲ (填催化剂的化学式)。c点氨气的转化率高于b点,原因是 ▲ 。
(3)垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质(用NH3表示)和氯化物,把垃圾渗滤液加入到
如图所示的电解池(电极为惰性材料)进行电解除去NH3,净化污水。该净化过程分两步:第一步电解产生氧化剂,第二步氧化剂氧化氨氮物质生成N2。
①写出电解时A极的电极反应式: ▲ 。 ②写出第二步反应的化学方程式: ▲ 。
【答案】
(1)①-86.98;②COCl2+4NH3=CO(NH2)2+2NH4Cl;
15