【題目】某研究性學習小組為確定一種從煤中提取的液態(tài)烴X的結構,對其進行探究。
步驟一:這種碳氫化合物蒸氣通過熱的氧化銅(催化劑),氧化成二氧化碳和水,再用裝有無水氯化鈣和固體氫氧化鈉的吸收管完全吸收。2.12g有機物X的蒸氣氧化產生7.04g二氧化碳和1.80g水。
步驟二:通過儀器分析得知X的相對分子質量為106。
步驟三:用核磁共振儀測出X的1H核磁共振譜有2個峰,其面積之比為2∶3。如圖Ⅰ。
步驟四:利用紅外光譜儀測得X分子的紅外光譜如圖Ⅱ。
試填空:
(1)X的分子式為________;X的名稱為 。
(2)步驟二中的儀器分析方法稱為________。
(3)寫出X與足量濃硝酸和濃硫酸混合物反應的化學方程式: 。
(4)寫出X符合下列條件的同分異構體結構簡式 。
①芳香烴 ②苯環(huán)上一氯代物有三種
(5)X以醋酸為溶劑在催化劑作用下用氧氣氧化得到另一種重要的化工原料PTA,查閱資料得知PTA的溶解度:25 ℃時0.25 g、50 ℃時0.97 g、95 ℃時7.17 g。得到的粗產品中有部分不溶性雜質,請簡述實驗室中提純PTA的實驗方案: 。
【答案】(1)C8H10,對二甲苯(2)質譜法
(3)
(4),;
(5)將粗產品溶于適量熱水中,趁熱過濾,冷卻結晶,過濾出晶體。
【解析】試題(1)烴X的物質的量為=0.02mol,生成二氧化碳為=0.16mol,生成水為=0.1mol,則分子中N(C)==8、N(H)==10,故X的分子式為C8H10,X的紅外光譜測定含有苯環(huán),屬于苯的同系物,而1H核磁共振譜有2個峰,其面積之比為2:3,則X為;
(2)通過儀器分析得相對分子質量的方法為質譜法;
(3)X與濃硝酸發(fā)生取代反應,由于硝酸足量,苯環(huán)上H原子全部為羥基取代;
(4)X的同分異構體符合下列條件:①芳香烴,②苯環(huán)上一氯代物有三種,苯環(huán)上有3種H原子,為乙苯或間二甲苯;
(5)PTA的溶解度隨溫度升高而變大,且粗產品中雜質不溶于水,所以可以較高溫度溶解,趁熱過濾,結晶析出晶體.
解:(1)烴X的物質的量為=0.02mol,生成二氧化碳為=0.16mol,生成水為=0.1mol,則分子中N(C)==8、N(H)==10,故X的分子式為C8H10,X的紅外光譜測定含有苯環(huán),屬于苯的同系物,而1H核磁共振譜有2個峰,其面積之比為2:3,則X為,名稱為對二甲苯,
故答案為:C8H10;對二甲苯;
(2)步驟二通過儀器分析得知X的相對分子質量,該方法稱為質譜法,
故答案為:質譜法;
(3)X與足量濃硝酸和濃硫酸混合物反應的化學方程式:,
故答案為:;
(4)X的同分異構體符合下列條件:①芳香烴,②苯環(huán)上一氯代物有三種,符合條件的同分異構體有:、,
故答案為:、;
(5)PTA的溶解度隨溫度升高而變大,且粗產品中雜質不溶于水,提純PTA的實驗方法:將粗產品溶于適量熱水中,趁熱過濾,冷卻結晶,過濾出晶體,
故答案為:將粗產品溶于適量熱水中,趁熱過濾,冷卻結晶,過濾出晶體.
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài),含ⅥA族元素的化合物在研究和生產中有許多重要用途。請回答下列問題:
(1)S單質的常見形式為S8,其環(huán)狀結構如下圖所示,S原子采用的軌道雜化方式是________。
(2)O、S、Se元素的電負性由大到小的順序為______________________。
(3)H2Se的酸性比H2S_______(填“強”或“弱”),氣態(tài)SeO3分子的立體構型為__________。
(4)H2SeO3的K1和K2分別為2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4第一步幾乎完全電離,K2為1.2×10-2,請根據結構與性質的關系解釋:
①H2SeO3和H2SeO4第一步電離程度大于第二步電離的原因:__________________________;
②H2SeO4比H2SeO3酸性強的原因:____________________________________________。
(5)ZnS在熒光體、光導體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應用廣泛。立方ZnS晶體結構如圖所示,其晶胞邊長為540.0 pm,密度為________________g·cm-3(列式并計算),(1pm=10-10 cm)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】蘇合香醇可以用作食用香精,其結構簡式如圖1所示。
(1)蘇合香醇的分子式為_________,它不能發(fā)生的有機反應類型有(填數(shù)字序號)_________。
①取代反應 ②加成反應 ③消去反應 ④加聚反應
⑤氧化反應 ⑥水解反應
(2)有機物丙是一種香料,其合成路線如圖2。其中A為烴,相對分子質量為56;甲的相對分子質量通過質譜法測得為88,它的核磁共振氫譜顯示只有三組峰;乙與蘇合香醇互為同系物。
圖2
已知:R-CH=CH2 R-CH2CH2OH
R-CHO R-COOH
①A的名稱是_________。
②寫出由B到C的化學反應方程式_________。
③B的同分異構體能與鈉反應生成氫氣,不能發(fā)生催化氧化反應,其結構簡式為__________________。
④丙中含有兩個-CH3,則甲與乙反應的化學方程式為__________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】普通玻璃是傳統(tǒng)的無機非金屬材料,在日常生活中非常普遍,制造普通玻璃的主要原是純堿(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和__(填化學式),其中主要的化學反應有:_____、____;氫氟酸可以腐蝕玻璃,請寫出化學反應方程式:______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某陽離子Mn+的核外共有x個電子,核內有a個中子,則M的質量數(shù)為 ( )
A. a+x-n B. a-x+n
C. a-x-n D. .a+x+n
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列反應中,濃硫酸既表現(xiàn)為強氧化性,又表現(xiàn)為酸性的是( )
A. 2NaCl(s)+H2SO4(濃)=Na2SO4+2HCl↑
B. C+2H2SO4(濃)=CO2↑+2SO2↑+2H2O
C. Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O
D. Na2CO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+H2O+CO2↑
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某化學興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應,用下圖所示的裝置進行有關的實驗。
請回答:
(1)裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為_______________。
(2)裝置D中試管口放置的棉花中應用某種溶液浸濕,這種溶液是_____,其作用是_______。
(3)實驗中,取一定質量的銅片和一定體積18mol·L-1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,反應完畢時,發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,該小組同學根據所學的化學知識認為還有一定量的硫酸剩余,其原因是____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學反應中的能量變化是由化學反應中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖為N2(g)和O2(g)反應生成NO(g)過程中的能量變化,下列說法中正確的是( )
A. 1mol N2(g)和1mol O2(g)完全反應放出的能量為180kJ
B. 通常情況下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
C. 1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的總能量小于2mol NO(g)具有的總能量
D. NO是一種酸性氧化物,能與NaOH溶液反應生成鹽和水
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