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X是一種抗菌藥,用于治療急、慢性潰瘍性結(jié)腸炎,其結(jié)構(gòu)簡式如右圖。                       

以有機(jī)物A為原料合成X的路線如下:

已知:

回答下列問題:

(1)寫出A中含有的官能團(tuán)的名稱________。

(2)寫出下列反應(yīng)的反應(yīng)類型:③____________;④____________。

(3)寫出E的結(jié)構(gòu)簡式__________。

(4)寫出第②步反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。

(5)在第一步反應(yīng)中可能會生成一種高聚物的副產(chǎn)物,寫出該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式____________。

(6)B有多種同分異構(gòu)體,寫出同時(shí)符合下列條件B的所有同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式__________。

① 能發(fā)生銀鏡反應(yīng);② 一定條件下與NaOH溶液完全反應(yīng),需消耗2 mol NaOH; ③ 分子結(jié)構(gòu)中不含甲基;④ 苯環(huán)上有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫。

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乙酰苯胺作為一種常用藥,具有解熱鎮(zhèn)痛的效果。實(shí)驗(yàn)室制備乙酰苯胺時(shí),可以用苯胺與乙酸酐或與冰醋酸加熱來制取,苯胺與乙酸酐的反應(yīng)速率遠(yuǎn)大于與冰醋酸反應(yīng)的速率,已知苯胺微溶于冷水;純乙酰苯胺是無色片狀晶體,熔點(diǎn)114℃,不溶于冷水,可溶于熱水;乙酸酐遇水緩慢反應(yīng)生成乙酸;現(xiàn)選用苯胺與乙酸酐為原料制取和提純乙酰苯胺,該放熱反應(yīng)的原理:

 


實(shí)驗(yàn)步驟   

① 取5.0 mL苯胺(密度1.04 g/mL),倒入100 mL錐形瓶中,加入20 mL水,在旋搖下分批加入6.0 mL乙酸酐(密度1.08 g/mL),攪拌均勻。若有結(jié)塊現(xiàn)象產(chǎn)生,用玻璃棒將塊狀物研碎,再充分?jǐn)嚢瑁?/p>

② 反應(yīng)完全后,及時(shí)把反應(yīng)混合物轉(zhuǎn)移到燒杯中,冷卻后,抽濾,洗滌,得粗乙酰苯胺固體;

③ 將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至150 mL燒杯中,加入適量水配制成80℃的飽和溶液,再加入過量20%的水。稍冷后,加半匙活性炭,攪拌下將溶液煮沸3~5 min,過濾Ⅰ,用少量沸水淋洗燒杯和漏斗中的固體,合并濾液,冷卻結(jié)晶,過濾Ⅱ、洗滌、晾干得乙酰苯胺純品。

(1)步驟①研碎塊狀產(chǎn)物的用意在于                           ;反應(yīng)溫度過高會導(dǎo)致苯胺揮發(fā),下列可以控制反應(yīng)溫度,防止反應(yīng)溫度升高過快的操作有          ;

A.反應(yīng)快結(jié)束時(shí)的充分?jǐn)嚢?nbsp;    B.旋搖下分批加入6.0 mL乙酸酐

C.玻璃棒將塊狀物研碎         D.加20ml水

(2)步驟②洗滌粗產(chǎn)品時(shí),選用的溶劑是         

A.熱水           B.冷水           C.1:3的乙醇溶液         D.濾液

(3)步驟③兩次用到過濾,其中過濾Ⅰ選擇                      (過濾、趁熱過濾或抽濾),過濾Ⅰ操作是為了除去          ;配制熱溶液時(shí),加入過量溶劑的作用是     

                 (選出正確選項(xiàng));

A.防止后續(xù)過程中,溶劑損失可能產(chǎn)生的產(chǎn)物析出

B.防止后續(xù)過程中,溫度降低可能產(chǎn)生的產(chǎn)物析出

C.除去活性炭未吸附完全的有色雜質(zhì)

(4)步驟③冷卻濾液時(shí)可選擇            ;

A.冰水浴冷卻                      B.?dāng)嚢柘滤±鋮s    

C.室溫下自然冷卻                  D.投入少量碎冰后靜置

(5)步驟③中以下哪些操作不能提高產(chǎn)率            ;

① 配制成飽和溶液后,加入過量20%的溶劑;② 趁熱過濾近沸溶液;③ 過濾Ⅰ時(shí)用少量沸水淋洗燒杯和漏斗中的固體,合并濾液;④ 加活性炭吸附;⑤ 過濾Ⅱ時(shí)的洗滌選用熱水代替冷水洗滌固體。

A.①④⑤     B.①④        C.④⑤          D.②④⑤       

(6)步驟③最后測得純乙酰苯胺固體6.75g,已知苯胺、乙酸酐和乙酰苯胺的摩爾質(zhì)量分別為93g/mol、102g/mol、135g/mol。該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為      (保留兩位有效數(shù)字)。

 

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研究化肥的合成、廢水的處理等有現(xiàn)實(shí)的重要意義。

Ⅰ.尿素是一種非常重要的高氮化肥,工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)如下:

2NH3(l)+CO2(g)H2O(l)+H2NCONH2 (l)  △H=-103.7 kJ·mol1

試回答下列問題:

(1)下列措施中有利于提高尿素的產(chǎn)率的是___________。

A.采用高溫    B.采用高壓    C.尋找更高效的催化劑

(2)合成尿素的反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)分為如下兩步:

第一步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸銨) (l)   △H1

第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l)           △H2

某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)中各組分隨時(shí)間的變化如下圖Ⅰ所示:

 


                                                                           

① 已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第    步反應(yīng)決定。

② 反應(yīng)進(jìn)行到10 min時(shí)測得CO2的物質(zhì)的量如圖所示,則用CO2表示的第一步反應(yīng)的速率v(CO2)=    。

③ 第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如上右圖Ⅱ所示,則△H2    0

(填“>”“<”或“=”)

Ⅱ.以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸所得的酸性廢水中砷元素含量極高,為控制砷的排放,采用化學(xué)沉降法處理含砷廢水,相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。

難溶物

Ksp

Ca3(AsO4)2

6.8×1019

AlAsO4

1.6×1016

FeAsO4

5.7×1021

  污染物

H2SO4

As

濃度

28.42 g/L

1.6 g·L1

排放標(biāo)準(zhǔn)

pH 6~9

0.5 mg·L1

表1.幾種砷酸鹽的Ksp       表2.工廠污染物排放濃度及允許排放標(biāo)準(zhǔn)

    回答以下問題:

(3)若混合溶液中Al3、Fe3的濃度均為1.0×104mol·L1

c(AsO43)最大是         mol·L1。

(4)工廠排放出的酸性廢水中的三價(jià)砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先將其氧化成五價(jià)砷(H3AsO4弱酸),寫出該反應(yīng)的離子方程式                      。

(5)在處理含砷廢水時(shí)采用分段式,先向廢水中投入生石灰調(diào)節(jié)pH到2,再投入生石灰將pH調(diào)節(jié)到8左右使五價(jià)砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。

① 將pH調(diào)節(jié)到2時(shí)廢水中有大量沉淀產(chǎn)生,沉淀主要成分的化學(xué)式為        

② Ca3(AsO4)2在pH調(diào)節(jié)到8左右才開始沉淀的原因?yàn)?u>                。

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將1.00 mol·L-1 NaOH溶液滴入20.00 mL 1.00 mol·L-1的一元酸HA溶液中,測得混合溶液的pH和溫度隨加入NaOH溶液體積變化曲線如圖所示。

(1)計(jì)算室溫時(shí)20.00 mL 1.00 mol·L1的一元酸

HA的電離度α=________。

(2)圖中B點(diǎn)所示的溶液中所含各離子濃度由

大到小的順序是_____。

(3)下列說法正確的是________(填相應(yīng)序號)。

A.由圖中可知NaOH和HA反應(yīng)的ΔH>0

B.圖中C點(diǎn)所加NaOH溶液的體積V=20.00 mL

C.圖中C點(diǎn)時(shí)溶液的KW略大于1×1014 mol·L1,溶液中c(H)=1×107 mol·L1

D.圖中D點(diǎn)后,溶液溫度略下降的主要原因是生成的NaA水解吸熱

(4)常溫下在20 mL 0.1 mol·L1 Na2CO3溶液中逐滴加入

0.1 mol·L1 HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各種微粒

(CO2因逸出未畫出)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(縱軸)隨溶液pH變化的

部分情況如圖所示。]回答下列問題:

① 在同一溶液中,H2CO3、HCO、CO

______(填“能”或“不能”)大量共存;

② 當(dāng)pH=7時(shí),溶液中含碳元素的主要微粒為________,溶液中各種離子的物質(zhì)的量

濃度的大小關(guān)系為________________________________;

③ 已知在25 ℃時(shí),CO水解反應(yīng)的平衡常數(shù)即水解常數(shù)Kh=2×104 mol·L1,當(dāng)溶

液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1時(shí),溶液的pH=________。

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1L某溶液中存在下列離子:Ba2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、Mg2+ 、HCO3-、CO32-、Cl-、NO3-、SO42- 中的五種,濃度均為0.1mol/L,若向原溶液中加入足量的鹽酸,有氣體生成。經(jīng)分析知:反應(yīng)后的溶液中的陰離子的種類沒有變化。則下列說法正確的是

A.原溶液中一定含有HCO3-或CO32-

B.原溶液中可能含有Ba2+、Al3+

C.若向原溶液中加入過量的稀硫酸和KSCN溶液,溶液不顯血紅色

D.若向原溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液,充分反應(yīng)后將沉淀過濾、洗滌、干燥并灼燒至恒重,得到固體的質(zhì)量為12g


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可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g);△H= -QkJ/mol。有甲、乙兩個容積相同且固定不變的密閉容器,向甲容器中加入1molA和3molB,在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)放出熱量為Q1kJ;在相同的條件下,向乙容器中加入2molC達(dá)到平衡后吸收熱量為Q2kJ,已知Q1=2Q2。下列敘述正確的是

A.甲中A的轉(zhuǎn)化率為75%

B.Q1 + Q2 < Q

C.達(dá)到平衡后,再向乙中加入1/3 molA、1 molB、4/3 molC,平衡向正反應(yīng)方向移動

D.乙中熱化學(xué)方程式為2C(g) A(g)+3B(g);△H= + Q2 kJ/mol

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