2021届四川省凉山州高三三模化学试卷(文字版、含答案)
展开凉山州2021届高中毕业班第三次诊断性检测
理科综合化学试题
理科综合共300分,包括物理.化学、生物三部分,考试时间共150分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写在答题卡上,并检查条形码粘贴是否正确。
2.选择题使用2B铅笔涂在答题卡对应题目标号的位置上;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
3.考试结束后,将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cu-64
第I卷 (选择题共126分)
一、选择题。每题给出的选项中只有一个选项最符合题目要求,共13题,每题6分,共78分。
1. 化学对提高人类生活质量和促进社会发展具有重要作用,下列说法中正确的是
A. 碳酸钠可用于制作糕点的膨松剂,是因为加热能分解出二氧化碳
B. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,采用的是牺牲阳极的阴极保护法
C. 含棉、麻、丝、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成CO2和H2O
D. 高纯铝被大量用于制造火箭、导弹和飞机的外壳
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.碳酸氢钠受热产生二氧化碳,碳酸钠受热不分解,A错误;
B.Mg活泼性强,作牺牲阳极,保护电热水器内胆,B正确;
C.蛋白质或合成纤维除C、H、O元素外,可能还有P、S等其他元素,燃烧时不止生成二氧化碳和水,C错误;
D.高纯铝硬度较小,不能作为火箭、导弹、飞机外壳,D错误;
答案选B。
2. 米酵菌酸是变质淀粉类制品引起中毒的主要原因。米酵菌酸分子结构如图所示,下列关于米酵菌酸的说法错误的是
A. 分子式为C28H38O7
B. 能发生加成反应、取代反应、氧化反应、加聚反应
C. 该分子中所有原子可能共平面
D. 1 mol米酵菌酸与足量氢气发生反应,最多消耗7mol H2
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.根据分子结构图,其分子式为C28H38O7,A正确;
B.分子中含有碳碳双键,可以发生加成反应,可以被氧化,可以发生加聚反应,含有羧基,可以发生酯化反应(取代反应),B正确;
C.该分子中含有烷基,不可能所有原子共平面,C错误;
D.该分子中的碳碳双键可以和氢气发生加成反应,1mol米酵菌酸中含有7mol碳碳双键,最多消耗7molH2,D正确;
故选C。
3. NA为阿伏加德罗常数的值,则下列叙述正确的是
A. 1 mol中位于同一平面的原子数目最多为14 NA
B. 巯基(-SH)的电子式为
C. N2H4的结构式:
D. 常温下,1L 0.2mol/L AlCl3溶液中含Al3+数为0.2NA
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.苯环是平面结构,苯环上的6个碳原子以及和苯环相连的6个原子都在同一平面,由于单键可以旋转,所以羟基上的H也可以在苯环的平面上,所以1 mol中位于同一平面的原子数目最多为14 NA,故A正确;
B.巯基(-SH)不带电,其电子式为,故B错误;
C.N有5个价电子,需要共用三对电子达到稳定结构,所以N2H4的结构式为,故C错误;
D.在水溶液中Al3+会发生水解,所以常温下,1L 0.2mol/L AlCl3溶液中含Al3+数小于0.2NA,故D错误。
故选A。
4. 二氧化硫是我国工业大气主要污染物之一,但在严格遵守国家有关标准时,在食品生产中也经常使用,某学习小组设计了如图装置用于制取SO2并验证其性质。下列有关说法中正确的是
A. 装置中连接管a完全多余,可以去掉
B. B装置中未见品红褪色是因为该装置不能制得SO2
C. D装置中不会出现大量白色沉淀
D. E装置中SO2过量时的离子反应方程式为:2Fe3++SO2+8OH-=2Fe(OH)2↓+SO+2H2O
【答案】C
【解析】
【分析】用亚硫酸钠和硫酸制取二氧化硫,然后通入品红的乙醇溶液和品红的水溶液中,验证二氧化硫的漂白性,通入氯化钡溶液,验证二氧化硫是否能和氯化钡溶液反应生成白色沉淀,通入氯化铁溶液中,验证二氧化硫的还原性,最后用NaOH溶液吸收,防止污染空气。
【详解】A.装置中连接管a可以起到平衡压强,保证硫酸溶液能顺利滴下的作用,故A错误;
B. B装置中未见品红褪色可能是因为二氧化硫漂白需要在水溶液中进行,亚硫酸钠和硫酸能发生复分解反应生成二氧化硫,该装置能制得SO2,故B错误;
C.二氧化硫通入氯化钡溶液中,由于亚硫酸酸性弱于盐酸,所以D装置中不会出现大量白色沉淀BaSO3,故C正确;
D.E装置中二氧化硫被Fe3+氧化为SO,Fe3+被还原为Fe2+,该溶液不是碱性的,所以没有OH-参加反应,正确的离子反应方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+,故D错误。
故选C。
5. 短周期主族元素A、B、C、D原子序数依次增大,A、B的简单离子具有相同的电子层结构, B的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,C的原子序数是A的2倍,D与B形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法一定正确的是
A. A与C在周期表中位于同一主族
B. 氢元素与A能形成的化合物不止一种
C. B的简单离子的半径比A的大
D. C最高价氧化物对应水化物一定是一种强酸
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素A、B、C、D原子序数依次增大,B的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,则B是Na;D与B形成的离子化合物的水溶液呈中性,说明这种盐不水解,D只能是第三周期的非金属元素,且D的氢化物的水溶液属于强酸,则D是Cl;A、B的简单离子具有相同电子层结构,则A在第二周期且是非金属元素,可能是氮和氧;C的原子序数是A的2倍,C在B与D之间,则推出A为O,C为S或者,A为N,C为Si。
【详解】A.根据分析,若A为N,C为Si,不处于同一主族,若A为O,C为S,则处于同一主族,A错误;
B.若A为N,和氢可以形成NH3和N2H4等多种化合物,若A为O,则和氢可以形成H2O和H2O2,均不止一种,B正确;
C.B的简单离子为Na+,A的简单离子为N3-或O2,电子层数相同,核电荷数越大半径越小,故Na+半径小于A的简单离子半径,C错误;
D.C为S或Si,最高价氧化物对应水化物为H2SO4或H2SiO3,H2SO4是强酸,H2SiO3是弱酸,D错误;
故选B。
6. Al-H2O2 电池是一种新型电池,已知H2O2是一种弱酸,在强碱性溶液中以HO形式存在。现以Al-H2O2为电源(如甲池所示,电池总反应为2Al+3HO=2AlO+OH-+H2O),电解处理有机质废水(如乙池所示)。下列说法正确的是
A. 电池工作时,甲池、乙池用导线连接的顺序为a连c,b连d
B. 电池工作一段时间后甲池中pH值减小
C. 乙池工作时,质子将从B电极室移向A电极室
D. 若B电极上转化1.5molCO2,则甲池中溶解4molAl
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据电池总反应2Al+3HO=2AlO+OH-+H2O,Al发生氧化反应,a是负极、b是正极。根据乙池中B电极CO2→CH4,C元素化合价降低发生还原反应,B是阴极、A是阳极;所以电池工作时,甲池、乙池用导线连接的顺序为a连d,b连c,故A错误;
B.电池正反应是2Al+3HO=2AlO+OH-+H2O,反应生成OH-,工作一段时间后甲池中pH值增大,故B错误;
C.乙池中B电极CO2→CH4,C元素化合价降低发生还原反应,B是阴极、A是阳极;乙池工作时,阳离子移向阴极,质子将从A电极室移向B电极室,故C错误;
D.B电极CO2→CH4,C元素化合价由+4降低为-4,若B电极上转化1.5molCO2,电路中转移12mol电子,根据电子守恒,甲池中溶解4molAl,故D正确;
选D。
7. Na2S2O5(焦亚硫酸钠)具有较强的还原性,25℃时,将0.5molNa2S2O5溶于水配成IL溶液,溶液中部分微粒浓度随溶液酸碱性变化如图所示。已知:Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaSO3)=5.0×10-7。下列说法正确的是
A. Na2S2O5水溶液pH=4.5是因为S2O水解所致
B. 由图像可知,25℃时,HSO的水解平衡常数约为10-7
C. 向溶液中加入碱性物质使溶液pH升高的过程中,一定存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HSO)+2c(SO)+c(OH-)
D. 将部分被空气氧化的该溶液的pH调为10,向溶液中滴加BaCl2溶液使SO沉淀完全[c(SO)≤1.0×10-5mol·L-1],此时溶液中c(SO)≤0.05mol·L-1
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.S2O水解应该显碱性,根据图可知,pH=4.5时,溶液中主要以亚硫酸氢根离子形式存在,所以溶液显酸性,A错误;
B.HSO的水解平衡常数表达式为,由图像可知亚硫酸氢根离子和亚硫酸浓度相等时pH=2,则25℃时,HSO的水解平衡常数约为10-12,B错误;
C.溶液中还存在S2O,c(Na+)+c(H+)=c(HSO)+2c(SO)+c(OH-)不能满足电荷守恒,C错误;
D.根据硫酸钡的溶度积常数可知此时溶液中钡离子浓度是mol/L=1.0×10-5mol·L-1,则溶液中SO的最大浓度=mol/L=0.05mol·L-1,D正确;
答案选D。
三、非选择题(共174分,第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题,考生根据要求作答。)
(一)必考题:共129分
8. 二氯化一氯五氨合钴(III),化学式为[Co(NH3)5Cl]Cl2,常温下为紫红色固体,某化学实验小组设计合成了该物质,并对其组成进行了分析:
I.合成:将适量NH4Cl溶于浓氨水,分多次加入研细的CoCl2·6H2O,生成黄红色的沉淀[Co(NH3)6]Cl2,不断搅拌下缓慢滴加30%的H2O2和过量浓盐酸(以上操作在通风橱内进行),产生深红色的沉淀[Co(NH3)5H2O]Cl3,将混合物放在约85°C的水浴上加热约20min,冷却至室温后过滤,冰水洗涤后烘干,最后得到紫红色固体。
(1)写出黄红色沉淀转化为深红色沉淀的化学方程式_______。
(2)已知合成过程中存在[Co(NH3)5H2O]3++Cl-⇌[Co(NH3)5C1]2++H2O的转化反应(该反应吸热),为探究盐酸用量与反应温度对该合成产率的影响,该小组运用控制变量法分别设计了对照试验,所得数据如下表所示:
序号
盐酸浓度/mol·L-1
产量/g
产率/%
序号
反应温度/℃
产量/g
产率/%
1
12.0
3.85
81.3
1
75.0
3.02
63.8
2
6.0
2.99
63.4
2
80.0
3.08
65.0
3
4.0
2.82
59.7
3
85.0
3.33
70.2
4
2.0
2.25
47.6
4
90.0
3.11
65.6
5
1.0
204
43.0
5
95.0
2.91
61.5
①从平衡移动的角度分析盐酸浓度对于产率的影响_______。
②通过表格数据可知温度控制在_______左右较为适宜,原因是_______。
(3)洗涤沉淀所用的玻璃仪器除烧杯外还有_______,检验沉淀是否洗净所需要的试剂为_______。
II.测定NH3组成。称取0.3g试样溶解于锥形瓶中,再加入浓NaOH溶液并加热,将产生的氨气全部通入30.00mL0.5mol/LHCl标准溶液充分吸收后,以酚酞为指示剂,用0.5mol/LNaOH标准溶液滴定剩余的HCl,共用去标准溶液19.00mL。
(4)滴定终点的现象为_______。
(5)计算样品中NH3的质量分数为_______%(保留一位小数)。
【答案】 (1). 2[Co(NH3)6]Cl2+H2O2+4HCl(浓)=2[Co(NH3)5H2O]Cl3+2NH4Cl (2). 其他条件相同时,随着HCl浓度增大,c(Cl-)增大,转化反应平衡正向移动,产率提高 (3). 85℃ (4). 温度过低,反应正向进行程度小,温度过高,反应物浓氨水、浓盐酸易挥发 (5). 漏斗、玻璃棒 (6). 硝酸银溶液、稀硝酸 (7). 滴入最后一滴标准溶液,待测液由无色变为浅红色,且30 s不变色 (8). 31.2
【解析】
【分析】
【详解】(1) 黄红色沉淀转化为深红色沉淀的化学方程式为2[Co(NH3)6]Cl2+H2O2+4HCl(浓)=2[Co(NH3)5H2O]Cl3+2NH4Cl;
(2) ①转化反应中盐酸浓度越大,氯离子浓度越大,根据反应氯离子浓度增大,平衡正向移动,有利于生成[Co(NH3)5Cl]2+,产率越大;
②由表格数据可知,温度在85℃时产率最大,温度过低或过高产率都有所减小,所以85℃左右较为适宜,原因温度过低,反应正向进行程度小,温度过高,反应物浓氨水、浓盐酸易挥发;
(3)洗涤沉淀需要在漏斗中进行,故除烧杯外的玻璃仪器还有玻璃棒(引流作用)、漏斗;得到紫红色固体后,滤液中有Cl-,洗涤沉淀检验是否洗净可以检验洗涤液中是否还有Cl-,用硝酸银溶液和稀硝酸;
(4)滴定终点的现象为滴入最后一滴标准溶液时,溶液由无色变成浅粉色,且30s不褪色,则达到滴定终点;
(5)氢氧化钠标准溶液滴定是NH3和HCl反应后剩下的HCl,用总的HCl的量减去剩下的即可求出NH3消耗的HCl的量,nHCl剩=0.5×19×10-3mol,n总HCl=30×0.5×10-3mol,nNH3反应的HCl=n总-n剩=11×0.5×10-3mol=n(NH3),,。
9. LiNiO2是目前在锂离子电池中得到较广泛应用的一种正极材料,因其价格较为昂贵,故回收再用意义十分重大。一种以共沉淀法从废旧电池中回收并制备超细LiNiO2的工业流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)正极材料粉碎的目的是_______。
(2)DMF溶液无法溶解的铝单质可以用浓NaOH溶液溶解后再回收利用,写出溶解铝反应的离子反应方程式_______。
(3)除C的方法可以是加入浓硝酸与过氧化氢的混合溶液,控制温度95℃,此时C与浓硝酸发生反应的化学方程式是_______;也可以常温加入稀硫酸与过氧化氢的混合溶液,将LiNiO2变为镍锂溶液然后通过_______(填分离方法除去C,与前者相比,通过比较反应产物来说明后者主要优点为_______.;试回答能否以盐酸代替硫酸并说明理由_______(回答“能”或“不能”并简要说明原因)。
(4)高温煅烧得到1mol超细LiNiO2所转移的电子数目为_______。
【答案】 (1). 增大接触面积,提高浸出速率和浸出率 (2). 2Al+2H2O+2OH-=2AlO+3H2↑ (3). C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O (4). 过滤 (5). 反应过程中后者产生O2,前者产生污染气体NO2 (6). 不能,Cl-会被氧化为氯气 (7). NA(或6.02×1023)
【解析】
【分析】废旧电池正极材料经粉碎后用DMF溶液浸取,然后用NaOH溶液除去铝,得到LiNiO2和C的混合物,除去C后得到镍锂溶液,加入碳酸钠得到Li2CO3和NiCO3,最后高温煅烧得到超细LiNiO2。
【详解】(1)正极材料粉碎的目的是增大接触面积,提高浸出速率和浸出率。
(2)铝和NaOH溶液反应,生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子反应方程式为:2Al+2H2O+2OH-=2AlO+3H2↑。
(3)C与浓硝酸发生反应生成CO2、NO2和水,化学方程式是C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;常温下向LiNiO2和C的混合物加入稀硫酸与过氧化氢的混合溶液,将LiNiO2变为镍锂溶液,C是不溶物,可以通过过滤的方法除去C。在LiNiO2和过氧化氢的反应中,Ni的化合价从+3价降低到+2价,则H2O2为还原剂,本身被氧化为氧气。与前者相比,反应过程中后者产生O2,前者产生污染气体NO2,所以后者的方法更好。不能以盐酸代替硫酸,+3价镍的氧化性较强,能将酸性溶液中的Cl-氧化为氯气,污染环境。
(4)高温煅烧LiNiO2,生成Li2CO3和NiCO3,Ni的化合价从+3价降低到+2价,所以得到1mol超细LiNiO2所转移的电子1mol,数目为NA(或6.02×1023)。
10. 尿素是氮肥中含氮量最高的品种,是良好的中性速效肥料,且不会影响土质。由氨和二氧化碳合成尿素的总反应式为:2NH3(g)+CO(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH=-103.7kJ/mol。回答下列问题:
(1)关于合成尿素的反应机理有多种说法,一般认为该反应是分两步进行的:
a.2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(1) ΔH1=-119.2k.J/mol
b.NH2COONH4(l)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH2
①ΔH2=_______。
②已知反应b的活化能远大于反应a的,则该反应机理下的决速步骤是反应_______(填“a”或“b”)。
③如图为某工厂的尿素合成塔内的轴向温度测定数据,根据图示数据可以推断,合成塔下部1/3的容积内都在进行反应_______(填“a”或“b”)。
(2)反应物料氨与二氧化碳的物质的量比称为氨碳比(下文中水碳比同理),氨碳比对尿素平衡产率的影响如下表所示(恒压20MPa下测定)
温度/℃
NH3:CO2物质的量之比
2
3
4
5
140
43
55
62
73
150
45
58
67
78
160
46
61
70
80
180
49
62
71
81
由表可见,氨碳比提高,尿素的平衡产率也提高,因为过剩的氨气既可以促进二氧化碳的转化,又能够_______,皆可使平衡向着生成尿素的方向移动。
(3)如图为尿素平衡产率与温度和水碳比的关系,则图中水碳比A、B、C由大到小的关系为_______。由图可见,相同水碳比时平衡产率开始随温度升高而增大,若继续升温,平衡产率会逐渐下降,试结合分步的反应机理说明其中的原因_______。
(4)实验室模拟尿素合成,恒定温度为160℃,在一容积可变的容器中,按照氨碳比为5充入原料气,恒定压强为20MPa进行反应直到平衡。
①以下叙述能说明反应达到平衡状态的是_______
a.容器中氨碳比保持不变
b气体密度保持不变
c.气体平均相对分子质量保持不变
②计算该温度下的压强平衡常数Kp=_______MPa-2(以分压表示,分压=总压×气体物质的量分数,结果保留三位小数)。
【答案】 (1). +15.5 kJ/mol (2). b (3). a (4). 与水反应生成NH3·H2O,利于水从体系中分离,可以移去产物 (5). C>B>A (6). 决速步骤反应b为吸热反应,升高温度利于平衡正向移动,转化率升高;温度过高,副反应会增多,从而使转化率降低 (7). abc (8). 0.017
【解析】
【分析】
【详解】(1)①反应①2NH3(g)+CO(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH=-103.7kJ/mol;反应②2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(1) ΔH1=-119.2k.J/mol,根据盖斯定律①-②得到反应NH2COONH4(l)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g),故ΔH2=ΔH-ΔH1=-103.7kJ/mol-(-119.2k.J/mol)=15.5kJ/mol。
②反应b的活化能远大于反应a,故反应b的反应速率慢,慢速反应为决速反应,则该反应机理下的决速步骤是反应b。
③反应a,ΔH1=-119.2k.J/mol<0为放热反应,反应b,ΔH2=15.5kJ/mol>0为吸热反应,根据图示数据,合成塔下部1/3的容积内温度逐渐升高,故应发生反应a。
(2)氨气极易溶于水,故过量氨气和可以和水反应生成NH3·H2O,利于水从体系中分离,可以移去产物。
(3)根据反应a和反应b,水碳比越高,水的比例越多,反应b向逆反应方向移动,平衡产率越低,故根据图像,产率越低水碳比越高,故:C>B>A;决速步骤反应b为吸热反应,升高温度利于平衡正向移动,转化率升高;温度过高,副反应会增多,从而使转化率降低,故平衡产率开始随温度升高而增大,若继续升温,平衡产率会逐渐下降;
(4) ①a.容器中氨碳比保持不变,反应物浓度不再改变,可以判断达到平衡;
b.气体密度保持不变,该反应是气体总质量改变的反应,故当密度不变时,气体的总质量不变,可以判断反应达到平衡;
c.气体平均相对分子质量保持不变,该反应是气体的物质的量和质量改变的反应,当气体的平均相对分子质量不变时,反应达到平衡;
故选abc。
②根据(2)的产率表,温度为160℃,在一容积可变的容器中,按照氨碳比为5充入原料气,恒定压强为20MPa进行反应,产率为80%,根据反应列出三段式:,产率=, ,x=0.8,n(NH3)=3.4mol,n(CO)=0.2mol,n(H2O)=0.8mol,气体总物质的量=3.4mol+0.2mol+0.8mol=4.4mol,分压=总压×气体物质的量分数,故p(NH3)= 20MPa=20MPa, p(CO)= 20MPa=20MPa,p(H2O)= 20MPa=20MPa,Kp=MPa-2。
(二)选考题:共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做,则每科按所做的第一题计分。
11. (1)SnCl2是一种极易水解的氯化物,写出Sn的价电子排布式_______。配制该溶液时加入浓盐酸能抑制其水解,溶液中存在SnCl,解释该离子的形成原因_______。
(2)碳、氮、氧三种元素的第一电离能由小到大的顺序为_______(用元素符号及“<”表示),H2O、NH3、CH4的键角由小到大的顺序为_______。
(3)BeCl2是共价分子,其单体可以形成二聚体分子,则形成过程中中心原子的杂化方式由_______转变为_______。
(4)羧酸分子(RCOOH)也可以多聚形成链状或环状结构(不发生化学反应),原因是_______。
(5)已知铜的一种常见氧化物晶胞如图所示
则该氧化物的化学式为_______。若rCu,=anm,ro=bnm,晶体密度为6.00g/cm3,计算该晶胞的空间利用率_______(列出计算式)。
【答案】 (1). 5s25p2 (2). Cl-提供孤电子对,中心原子Sn提供空轨道,二者形成配位键 (3). C<O<N (4). H2O<NH3<CH4 (5). sp (6). sp2 (7). 羧酸分子间能形成氢键 (8). Cu2O (9). ×100%
【解析】
【分析】
【详解】(1)Sn为第五周期ⅣA族,价电子数为5,排布式为:5s25p2;中心原子Sn有空轨道,Cl-中孤电子对,可以形成配位键,形成SnCl。
(2) 同周期自左而右,第一电离能呈增大趋势,但氮元素的 2p 能级为半满稳定状态,能量低,第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能,所以第一电离能C<O<N;NH3为三角锥形结构,键角为 107°,H2O为V形结构,键角为 105°,CH4为正四面体结构,键角为 109°28′,故键角由小到大的顺序为:H2O<NH3<CH4。
(3) BeCl2中,根据VSEPR,中心原子价层电子对数为2,杂化方式为sp2,形成双聚体,Cl原子有孤电子对和Be的空轨道形成配位键,结构为: ,价层电子对数为3,杂化方式为sp2,故中心原子的杂化方式由sp转变为sp2;
(4)羧酸分子(RCOOH)形成链状或环状结构(不发生化学反应),故没有化学键形成,由于羧基中含有O-H键,可以形成氢键。
(5)由图中晶胞结构,根据均摊法,顶点和体心小球个数:,体内的大球个数:4,个数比为1:2,由于是铜的氧化物,符合1:2,其化学式为:Cu2O;根据晶胞,=6g/cm3,晶胞体积V=,空间利用率==×100%。
12. Dofetilide是一种抗心律失常药物,自2000年上市以来,其合成一直备受重视。在已报道的合成路线中,大多是经过化合物A进一步转化得来的。
文献报道的一条合成化合物A的路线如下:
回答下列问题:
(1)写出反应①的化学方程式_______。
(2)化合物B含有的官能团名称是_______。
(3)写出反应物a的结构简式_______,该反应属于_______(填反应类型)。
(4)NaBH4的作用是_______。
(5)分子结构中含有苯环,且与化合物C所含官能团相同的同分异构体共有_______种(不包含C)。
(6)试根据路线提供的反应信息,仅以乙烯为有机试剂原料(无机试剂任选),设计丙酸乙酯的合成路线(简要表明反应试剂及主要产物)_______。
【答案】 (1). +Cl2+HCl (2). 硝基、氯原子 (3). CH3NH2 (4). 取代反应 (5). 还原剂 (6). 16 (7).
【解析】
【分析】和氯气在光照条件下发生甲基上取代反应生成B,与NaCN发生取代反应,酸化后形成羧基,C与SOCl2发生取代反应生成,与反应物a发生取代反应生成,故反应物a为NH2CH3,与NaBH4反应生成,发生了还原反应,最后与发生取代反应生成A,根据A的结构,的结构为:。
【详解】(1)反应①为和氯气在光照条件下发生甲基上的取代反应生成B,反应的化学方程式为:+Cl2+HCl;
(2)化合物B含有的官能团为:硝基和氯原子;
(3)与反应物a发生取代反应生成,根据结构反应物a为NH2CH3,发生了取代反应;
(4)与NaBH4反应生成,发生了还原反应,故NaBH4的作用是还原剂;
(5)C为,含有硝基和羧基,分子式为C8H7NO4,含有苯环,故如果是苯环一取代基的同分异构为1种,如果是2取代,取代基为-NO2和-CH2COOH或-COOH和-CH2NO2,每种取代基都有邻间对三种,故同分异构数为:23=6,如果是3取代,三个取代基为-CH3、-COOH和-NO2,故同分异构数为10,共1+6+10=17种,不包括C,同分异构体的数目为16;
(6)根据题中流程中与NaCN发生取代反应,酸化后形成羧基,故乙烯先发生加成反应形成卤代烃,分别在氢氧化钠水溶液中发生取代反应形成乙醇,与NaCN酸性条件下反应生成丙酸,之后发生酯化反应形成丙酸乙酯,流程为:。
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