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已知:RCOOR'+R''OH
RCOOR''+R'OH(R、R'、R''代表烃基)
(1)A属于芳香烃,其结构简式是 。B中所含的官能团是 。 (2)C→D的反应类型是 。
(3)E属于脂类。仅以乙醇为有机原料,选用必要的无机试剂合成E,写出有关化学方程式: 。 (4)已知:2E一定条件 F+C2H5OH。F所含官能团有
和 。
(5)以D和F为原料合成羟甲香豆素分为三步反应,写出有关化合物的结构简式:
【答案】⑴
硝基 ⑵取代反应
浓H2SO4⑶CH3COOH+CH3CH2OH⑷
⑸⑹
△CH3COOCH2CH3+H2O
【解析】由羟甲香豆素结构简式可知D为
,则A为
,则C为,B为
,由题中(3)信息可知E为CH3COOCH2CH3,由(4)可知F为
CH3CH2OOCCH2COCH3。由以上分析可知: (1)A为(2)C为
CH3COOH+CH3CH2OH
浓H2SO4,B为,含有的官能团为硝基,故答案为:
,发生取代反应生成CH3COOCH2CH3+H2O。
和
,故答案为:
。
;硝基;
(3)E为CH3COOCH2CH3,可由乙酸和乙醇发生酯化反应生成,方程式为
△(4)F为CH3CH2OOCCH2COCH3,官能团为;
(5)以D和F为原料,生成中间产物1为,为取代反应,
然后生成中间产物2为甲香豆素。
,发生的为加成反应,最后发生消去反应可生成羟
故答案为:
【专题】 有机物的化学性质及推断
;。
【考点】 有机合成;苯及其同系物 ;酯的化学性质;信息的迁移。版权所有
【点评】本题侧重考查有机物的合成,注意把握题给信息以及官能团的变化,为解答该类题
目的关键,题目难度中等,有利于培养学生的分析能力。
26.(13分)(2017?北京)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:
资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质 化合物 沸点/℃ 熔点/℃ 在TiCl4中的溶解性
(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。 已知:TiO2(s) +2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) △H1=+175.4kJ?mol
2C(s) + O2(g)=2CO(g) △H2=﹣220.9kJ?mol
①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式: 。 ②氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成
CO反应的△H 0(填“>”“<”或“=”),判断依据: 。 ③氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,则尾气的吸收液依次是 。
④氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有 。 (2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下:
﹣1﹣1
SiCl4 58 ﹣69 互溶
TiCl4 136 25 ﹣
AlCl3 181(升华)
193
微溶
FeCl3 316 304
MgCl2 1412 714 难溶
物质a是 ,T2应控制在 。
【答案】⑴①TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=﹣45.5kJ?mol
②> 温度越高,CO的物质的量越多而CO2的物质的量少,说明CO2生成CO的反应
是吸热反应 ③饱和食盐水、氯化亚铁溶液 ④TiO2、C
⑵SiCl4 136℃左右
【解析】解:由制备纯TiCl4的流程示意图,钛精矿与氯气、C发生氯化过程,反应为TiO2+2Cl2+2C
TiCl4+2CO,结合表格中数据可知,蒸馏得到纯TiCl4,
﹣1
﹣1
﹣1
(1)①由I.TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) △H1=+175.4kJ?mol
II. 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=﹣220.9kJ?mol,
结合盖斯定律可知,I+II得到TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g),△H=(+175.4kJ?mol)+(﹣220.9kJ?mol)=﹣45.5kJ?mol, 即热化学方程式为:
TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=﹣45.5kJ?mol。 故答案为:TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=﹣45.5kJ?mol; ②因温度越高,CO的物质的量越多而CO2的物质的量少,说明CO2生成CO的反应是吸热反应,所以△H>0,故答案为:>;温度越高,CO的物质的量越多而CO2的物质的量少,说明CO2生成CO的反应是吸热反应;
③尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,食盐水吸收HCl,氯化亚铁吸收氯气生成氯化铁,则尾气的吸收液依次是饱和食盐水、氯化亚铁溶液。故答案为:饱和食盐水、氯化亚铁溶液;
④由反应可知,氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有TiO2、C, 故答案为:TiO2、C;
(2)粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4,由图及表格数据可知,先分离出SiCl4,后分离出TiCl4,则先控制温度T1为58℃左右时分离出物质a为SiCl4,控制温度T2为136℃左右时分离出纯TiCl4,故答案为:SiCl4;136℃左右.
【考点】盖斯定律与热化学方程式的书写; 氯及其化合物;铁及其化合物;制备实验方案的设计 菁优网版权所有 【专题】 无机实验综合
【点评】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离提纯、发生的反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意反应原理与实验的结合,题目难度不大。
27.(12分)(2017?北京)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:
﹣1
﹣1
﹣1
﹣1
﹣1
①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式: 。
②反应器中NH3还原NO2的化学方程式: 。 ③当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒.用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成: 。 ④尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60g?mol)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1 mL c1 mol?LH2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2mL c2 mol?LNaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是 。 (2)NSR(NOx储存还原)工作原理:
NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示.
﹣1
﹣1
﹣1
①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实验NOx的储存和还原。储存NOx的物质是 。 ②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3) 2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3) 2的物质的量之比是 。
③还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是NNO。将该反应的化学方程式补充完整: 。 【答案】⑴①CO(NH2) 2+H2O2NH3↑+CO2↑ ②8NH3+6NO2催化剂7N2+12H2O
15
15
15
15
③2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4 ④[(6c1v1-3c2v2) /a]% ⑵①BaO ②8:1 ③4NO+4NH3+3O2催化剂4NNO+6H2O
【解析】(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,反应物为尿素和水,反应生成物为氨气和水,依原子守恒书写化学方程式为:CO(NH2)2+H2O
2NH3↑+CO2↑。 ②NH3在催
化剂作用下还原NO2生成氮气和水,反应的化学方程式为8NH3+6NO2催化剂7N2+12H2O。 ③SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4,此反应中SO2是还原剂,氧气是氧化剂,反应的化学方程式为2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4。
④涉及反应为2NH3+H2SO4=n(NH4)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O,反应中n(H2SO4)=v1×c1×102SO4,
﹣3
mol,n(NaOH)=v2×c2×10mol,由方程式可知n(NaOH)+n(NH3)=2n(H2SO4),
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﹣3
﹣3
﹣3
则n(NH3)=(2v1×c1×10﹣v2×c2×10)mol, 则m[CO(NH2) 2[=0.5×(2v1×c1×10﹣v2×c2×10)mol×60g/mol=(0.06v1c1﹣0.03v2c2 )g,
尿素溶液中溶质的质量分数是 [(0.06c1v1-0.03c2v2) /a] ×100%=[(6c1v1-3c2v2) /a]%。
(2)①由图示可知BaO和NOx反应生成Ba(NO3)2,Ba(NO3)2再还原为N2,则储存NOx的物质为BaO。 ②第一步反应中H2被氧化生成水,化合价由0价升高到+1价,Ba(NO3)2的N元素化合价由+5价降低到﹣3价,生成氨气,则1molBa(NO3)2生成氨气转移16mol电子,参加反应的氢气的物质的量为16/2=8mol,则消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是8:1。 ③在有氧条件下NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是NNO,由N元素守恒可知NO与NH3应为1:1,可知反应的化学方程式为4NO+4NH3+3O2催化剂
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4NNO+6H2O。故答案为:4NO+4NH3+3O2催化剂4NNO+6H2O。
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【考点】 氮的氧化物的性质及其对环境的影响; 化学方程式的有关计算; \三废\处理与环境保护。菁优网版权所有
【专题】 元素及其化合物; 利用化学方程式的计算。
【点评】本题为2017北京考题,题目以氮氧化物为载体考查元素化合物知识以及化学方程式的相关计算,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,题目难度中等,注意把握题给信息,结合质量守恒计算该题。
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