RCH===C(R1)CHO+H2O。 请回答下列问题:
(1)C的名称是________,B的结构简式为__________,D转化为E的反应类型是____________。
(2)I中官能团的名称为____________,I的分子式为________。
(3)写出E转化为F的化学方程式:_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)X是G酸化后的产物,X有多种芳香族同分异构体,符合下列条件且能发生银镜反应的同分异构体有________种(不包括X),写出核磁共振氢谱有4组峰的物质的结构简式:________________________________________________________________________。
①遇FeCl3溶液发生显色反应 ②苯环上有两种类型的取代基
(5)参照上述流程,以乙醇为原料(其他无机试剂任选)可制取2-丁烯酸,写出相应的合成路线:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
非选择题专项练(六)
1.解析:(1)碳素钢在耐高温反应管中与O2反应,碳和硫可能转化为CO、CO2、SO2。①气体X通过装置A,若酸性高锰酸钾溶液褪色,可以证明其中含有SO2并能除去SO2,装置B中盛装品红溶液,若品红溶液不褪色,说明SO2已经除尽,装置C中盛装澄清石灰水,作用是检验气体X中是否含有CO2,装置D中碱石灰的作用是除去CO2。②若气体X中含有CO,则装置E中灼热CuO粉末(黑色)转化成Cu(红色),装置F中澄清石灰水变浑浊。(2)取反应后耐高温反应管内的固体于试管中,先加稀盐酸或稀硫酸溶解,此时溶液中一定含有Fe,可能含有Fe
+
2+
3+
3+
2+
3+
2
,因此不能通过先将Fe氧化为Fe,再用KSCN溶液检验Fe的方法来检验Fe。当利用
2+
2+
Fe的还原性来检验时,可以选择KMnO4溶液,现象是KMnO4溶液褪色;利用Fe的颜色反应来检验时,可以选择K3[Fe(CN)6]溶液,现象是生成蓝色沉淀。(3)测定SO2的体积分数的实验原理是SO2+I2+2H2O===2HI+H2SO4,开始时装置Ⅲ中溶液为蓝色,当溶液由蓝色突变为无色时,停止通气。n(SO2)=n(I2)=0.01 mol·L×0.025 L=0.000 25 mol,气体X中SO2的体积分0.000 25 mol×22.4 L·mol数为×100%=5%。气体X中SO2占总体积的5%,则CO、CO2共占
0.112 L1.12 L
总体积的95%,n(C)=-1×95%=0.047 5 mol,故碳素钢中碳元素的质量分数为
22.4 L·mol12 g·mol×0.047 5 mol
×100%=2.4%。
24.0 g
答案:(1)①品红溶液 检验X中是否含有CO2
②装置E中黑色固体逐渐变红,装置F中澄清石灰水变浑浊
- 5 -
-1
-1
-1
(2)cd
(3)装置Ⅲ中溶液由蓝色突变为无色 5% 2.4%
2.解析:Ⅰ.(1)硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O,钠元素的化合价为+1,氧元素的化合价为-2,根据化合物中各元素化合价代数和为0可知,硼元素的化合价为+3;用H2SO4调pH△2-+
为2~3,Na2B4O7在酸溶液中生成H3BO3,反应的离子方程式为B4O7+2H+5H2O=====4H3BO3;加高温
热H3BO3得到B2O3,Mg与B2O3发生置换反应得到粗硼:3Mg+B2O3=====2B+3MgO。(2)加热MgCl2·6H2O时,氯化镁水解生成氢氧化镁和HCl,在HCl氛围中加热可以抑制MgCl2的水解。(3)若起始电解质溶液pH=1,则pH=2时,溶液中氢离子浓度减小0.1 mol·L-0.01 mol·L
-1
-1
=0.09 mol·L,由反应Mg+H2O2+2H===Mg+2H2O可知,Mg的物质的量浓度为0.045
-1
-12
-1+2+2+
mol·L;Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10
-1
-6
,常温下当溶液pH=6时,c(OH)=10 mol·L,H浓
-1
2+
-1
--8-1+
度减小0.1 mol·L-10 mol·L≈0.1 mol·L,溶液中Mg的浓度约为0.05 mol·L,则Qc=c(Mg)×c(OH)≈0.05×10
2+
2
-
-16
-1
=5×10
-18
Ⅱ.(4)由题图可知,放氢过程中MgH2和LiBH4反应生成MgB2、LiH、H2:MgH2+2LiBH4===MgB2 +2LiH+4H2↑。 Ⅲ.(5)Ksp(MgSO3)>Ksp(CaSO3),说明MgSO3的溶解度比CaSO3大,且MgSO3比CaSO3更易被氧化,故镁基的脱硫效率总是比钙基的大。 △2-+ 答案:Ⅰ.(1)+3 B4O7+2H+5H2O=====4H3BO3 高温 3Mg+B2O3=====2B+3MgO (2)防止MgCl2水解生成Mg(OH)2 (3)0.045 无 Ⅱ.(4)MgH2+2LiBH4===2LiH+MgB2+4H2↑ Ⅲ.(5)MgSO3的溶解度比CaSO3的大,MgSO3比CaSO3更易被氧化 3.解析:(1)由题图甲的转化关系可知,2 mol NaOH中通入SO2气体生成Na2SO3,继续通入SO2生成NaHSO3,或通入CO2生成Na2CO3,再通入SO2生成NaHSO3,得到ΔH3+ΔH4=ΔH1+ΔH2,即ΔH4=ΔH1+ΔH2-ΔH3。 (2)①开始时没有氧气存在,其压强为0,随反应进行生成氧气,氧气的压强增大,故B曲线是氧气压强变化的曲线。②A曲线表示总压强p(总)随时间的变化,反应起始只有N2O5气体,则起始p(N2O5)=53.8 kPa,t=10 h时,p(O2)=12.8 kPa,根据反应2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)可知,该时间段N2O5的压强减少了12.8 kPa×2=25.6 kPa,故t=10 h时,p(N2O5)=53.8 kPa-25.6 kPa=28.2 kPa,则v=0.12p(N2O5) kPa·h=0.12×28.2 kPa·h≈3.38 kPa·h。③起始p(N2O5)=53.8 kPa,根据反应2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)可知,N2O5完全分解时,生成 p(NO2)=53.8 kPa×2=107.6 kPa,p(O2)=53.8 kPa÷2=26.9 kPa,则总压强应该为107.6 kPa+26.9 kPa=134.5 kPa,由题图乙可知,最终总压强为94.7 kPa,则NO2 - 6 - -1 -1 -1 转化发生反应:2NO2(g)N2O4(g)使压强减少了134.5 kPa-94.7 kPa=39.8 kPa,Δp=p(N2O4) =39.8 kPa,则平衡时p(NO2)=107.6 kPa-2×39.8 kPa=28 kPa,则该反应的平衡常数Kp= 39.8 2≈0.05。 28 (3)①由题图丙可知,待处理液中NO2与NO3的c0=500 mg·L时,装置对NO3的吸附量高于NO2。②由题图丙可知,NaCl浓度越大,离子去除量越小,c0=500 mg·L时,NO3的吸附量高于NO2,故将NO2预先氧化为NO3或降低氯化钠的浓度,都可以提高离子去除量。 答案:(1)ΔH1+ΔH2-ΔH3 (2)①B ②28.2 3.38 ③0.05 (3)①500 ②将NO2预先氧化为NO3(或降低氯化钠的浓度) 4.解析:(1)基态Ni原子核外有28个电子,根据构造原理可知,基态Ni原子的核外电 2 2 6 2 6 8 2- - - - - - -1 - - - -1 - 子排布式为1s2s2p3s3p3d4s,其3d轨道的电子排布图为,故基态Ni 3 原子有2个未成对电子。由于每一个核外电子的运动状态都不相同,铁是26号元素,基态Fe + 3+ 核外有23个电子,因此基态Fe有23种不同运动状态的电子。基态Cr原子核外有24个电 2 2 6 2 6 5 1 5 1 3 子,核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s,其价层电子排布式为3d4s。(2)配离子[Cr(H2O)6] + 3+ 3+ 中,中心离子为Cr,配体为H2O,Cr具有空轨道,H2O中O原子上有孤电子对,O原子提 3+ 3+ 供孤电子对与Cr形成配位键,即与Cr形成配位键的原子是O。CH3CHO中,—CH3中碳原子形成4个共价单键,该碳原子为sp杂化,—CHO中碳原子形成1个碳氧双键和2个单键,—CHO中碳原子为sp杂化。(3)由于Ni(CO)4常温下是无色液体,易溶于有机溶剂,故Ni(CO)4是分子晶体。元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性:O>C>Ni,所以元素电负性由大到小的顺序为O>C>Ni。CO的结构式为C≡O,三键中有1个σ键和2个π键,故CO分子中12+ π键与σ键的个数比为2∶1。(4)根据“均摊法”可知,每个晶胞中含有Ni的个数:8× 811442--103 +6×=4,含O个数:12×+1=4。晶胞中粒子的体积为4×π(r1×10 cm)+4×π2433(r2×10 -10 2 3 44×753333-303 cm)=4×π(r1+r2)×10 cm;晶胞的体积为 cm;该晶胞中粒子的体积 3ρNA 433 π(r1+r2)×103 -30 占晶胞体积的百分率为4×4ρNAπ(r1+r2)×10 225 3 3 -30 cm÷( 3 4×753 cm)×100%=ρNA ×100%。 5 1 答案:(1)2 23 3d4s (2)O sp sp (3)分子 O>C>Ni 2∶1 4ρNAπ(r1+r2)×10(4) 225 3 3 -30 3 2 ×100% - 7 - 5.解析:由C的分子式及转化关系推出A是甲苯;由B的核磁共振氢谱峰数目可知,B 的结构简式为;C是,名称为对甲基苯酚或4-甲基 苯酚;结合D的结构特点和题给信息,进一步推出D为质量比D大34.5,则E为 ;E的相对分子 (4)X为,分子式为C7H6O3,其同分异构体能发生银镜反应,说明含 有醛基或甲酸酯基。由已知条件②知,当含有醛基时,苯环上还有2个羟基,此时苯环上共有3个取代基,除去X有5种同分异构体;当含有甲酸酯基时,苯环上还有一个羟基,此时苯环上有2个取代基,有3种同分异构体,故符合条件的同分异构体共有8种。核磁共振氢谱有4组峰说明此物质的结构中存在对称关系,故符合条件的物质为 答案:(1)对甲基苯酚(或4-甲基苯酚) - 8 -
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