【題目】磷酸氯喹(結(jié)構(gòu)式如圖所示)是一種抗瘧疾藥物,該藥在體外細(xì)胞水平上對新型冠狀病毒具有抑制作用。查閱相關(guān)文獻(xiàn),科技工作者設(shè)計出了磷酸氯喹的一種合成路線。
合成路線如下:
已知:
i.
ii.
iii.有機(jī)結(jié)構(gòu)可用鍵線式表示,如CH3CH(NH2)(CH2)3N(CH2CH3)2的鍵線式可表示為
(1)A是一種芳香烴,A→B的反應(yīng)試劑a_____________________。
(2)B反應(yīng)生成C的反應(yīng)化學(xué)方程式是____________________________________________。
(3)D的結(jié)構(gòu)簡式為___________________________。
(4)F最多有_____________個原子共平面,F→G反應(yīng)類型為_____________________。
(5)I是E的同分異構(gòu)體,寫出任意2種符合下列條件的I的結(jié)構(gòu)簡式是___________________(不考慮立體異構(gòu))。
①I是三取代的芳香族化合物,相同官能團(tuán)的取代位置與E相同(即都含有方框中的部分)。
②核磁共振氫譜線上I除了芳香環(huán)上氫外,還有5組峰,峰面積比3:1:1:1:1。
③I加入NaHCO3溶液產(chǎn)生氣體。
(6)6-甲氧基-4-二異丙氨基乙氨基喹啉是治療血吸蟲病的藥物。參照上述D→H的合成路線,設(shè)計一條由4-甲氧基苯氨和N,N—二異丙基乙二胺為起始原料(其余試劑任選),制備6-甲氧基-4-二異丙氨基乙氨基喹啉的合成路線_______________________________________________________。
【答案】濃硝酸和濃硫酸 +Cl2+HCl 18 取代反應(yīng) 和
【解析】
A是一種芳香經(jīng),則A為苯,根據(jù)題中合成路線結(jié)合各物質(zhì)的化學(xué)式可知,A在濃硝酸、濃硫酸的作用下發(fā)生硝化反應(yīng)得B為,B發(fā)生取代反應(yīng)生成C為,C發(fā)生還原反應(yīng)得D為,D發(fā)生題中信息中的兩步反應(yīng)得F為,F發(fā)生取代反應(yīng)生成G為,G再發(fā)生取代得H。
(1)A是一種芳香烴,A在濃硝酸、濃硫酸的作用下發(fā)生硝化反應(yīng)得B為,A→B的反應(yīng)試劑a為濃硝酸和濃硫酸。故答案為:濃硝酸和濃硫酸;
(2)B發(fā)生取代反應(yīng)生成C,反應(yīng)化學(xué)方程式是+Cl2+HCl。故答案為:+Cl2+HCl;
(3)根據(jù)上面的分析可知,C發(fā)生還原反應(yīng)得D,D的結(jié)構(gòu)簡式為。故答案為:;
(4)F為,分子中9個C、1個Cl、1個N、6個H,1個O均可能共面,F最多有18個原子共平面,F發(fā)生取代反應(yīng)生成G為,F→G反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。故答案為:18;取代反應(yīng);
(5)I是E的同分異構(gòu)體,①I是三取代的芳香族化合物,相同官能團(tuán)的取代位置與E相同(即都含有方框中的部分),則羧基的位置可以移動;②核磁共振氫譜線上I除了芳香環(huán)上氫外,還有5組峰,峰面積比3:1:1:1:1,即有五種位置的氫;③I加入NaHCO3溶液產(chǎn)生氣體,即有羧基,且與E 具有相同的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的E的同分異構(gòu)體,結(jié)合E的結(jié)構(gòu)簡式可知,符合條件的I的結(jié)構(gòu)簡式是 和(不考慮立體異構(gòu))。故答案為:和;
(6)模仿D到E,4-甲氧基苯氨與反應(yīng)生成,再模仿E生成F的反應(yīng)合成,發(fā)生取代反應(yīng)得,和N,N—二異丙基乙二胺發(fā)生取代反應(yīng),制備6-甲氧基-4-二異丙氨基乙氨基喹啉,合成路線。故答案為:。
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【題目】鉭是一種過渡金屬,鉭酸鋰(LiTaO3)可用于制作濾波器。一種制備鉭酸鋰的流程如下:回答下列問題:
(1)LiTaO3中鉭的化合價為___。
(2)同體A呈紅色,其主要成分是___(寫化學(xué)式),常見用途有___(填一種即可)。
(3)操作2的名稱是___,用來檢驗溶液B中陰離子的常用試劑是___。
(4)HTaO3是___(填字母)。
a.難溶的強(qiáng)酸 b.可溶的弱酸 c.可溶的強(qiáng)酸 d.難溶的弱酸
(5)燒渣與NaOH溶液轉(zhuǎn)化成溶液A的過程中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。
(6)上述廢料中含Ta2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為44.2%,雜質(zhì)不含Ta元素,F(xiàn)有100kg該廢料,按上述流程最多可制備___kgLiTaO3。
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【題目】水的電離過程為H2OH++OH-,在不同溫度下其平衡常數(shù)為:K(25℃)=1.0×10-14, K(35℃)=2.1×10-14,則下列敘述正確的是
A. c(H+)隨溫度的升高而降低B. 在35℃時,c(H+)>c(OH-)
C. 水的電離度α(25℃)>α(35℃)D. 水的電離是吸熱的
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【題目】工業(yè)上制備純硅反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g);△H= +mkJ/mol(m>0),某溫度、壓強(qiáng)下,將一定量的反應(yīng)物通入密閉容器進(jìn)行以上反應(yīng),下列敘述正確的是 ( )
A.反應(yīng)過程中,若增大壓強(qiáng)能提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率
B.若反應(yīng)開始時SiCl4為1 mol,則達(dá)平衡時,吸收熱量為m kJ
C.反應(yīng)至4 min時,若HCl濃度為0.12 mol/L,則H2的反應(yīng)速率為0.03 mol/(L·min)
D.當(dāng)反應(yīng)吸收熱量為0.025m kJ時,生成的HCl通入100 mL 1 mol/L的NaOH溶液恰好反應(yīng)
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【題目】“綠水青山就是金山銀山”,因此如何消除大氣污染物中的NOx、SO2等氣體成為人們關(guān)注的主要問題之一。
(1)SO2的排放主要來自于煤的燃燒,工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣中的SO2。
已知吸收過程中相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq)= NH4HSO3(aq) ΔH1= a kJ/mol;
②NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) ΔH2= b kJ/mol;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) ΔH3= c kJ/mol。
則反應(yīng)2SO2(g)+ 4NH3·H2O(aq)+ O2(g) = 2(NH4)2SO4(aq)+ 2H2O(l)的ΔH=______kJ/mol。
(2)燃煤發(fā)電廠常利用反應(yīng)2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH =681.8 kJ/mol對煤進(jìn)行脫硫處理來減少SO2的排放。對于該反應(yīng),在溫度為TK時,借助傳感器測得反應(yīng)在不同時間點上各物質(zhì)的濃度如下:
時間/min 濃度/mol·L1 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
O2 | 1.00 | 0.79 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
①0~20 min內(nèi),平均反應(yīng)速率v(SO2)=_____mol/(L·min)。
②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是_____(填字母)。
A.通入一定量的O2 B.加入一定量的粉狀碳酸鈣
C.適當(dāng)縮小容器的體積 D.加入高效的催化劑
(3)NOx的排放主要來自于汽車尾氣,有人利用反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=34.0 kJ/mol,用活性炭對NO進(jìn)行吸附。
①已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體,保持恒壓測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示:
由圖可知,1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升髙而增大,其原因為________________________________;
②用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作Kp)。在1050K、1.1×105Pa時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=_____________________ [已知:氣體分壓(P分)=氣體總壓(P)×體積分?jǐn)?shù)]。
(4)氮氧化物也可以用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收。用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收體積比為1∶1的NO和NO2混合氣,可將N元素轉(zhuǎn)變?yōu)閷Νh(huán)境無害的氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。
(5)汽車尾氣吸收還可利用反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=746.8 kJ/mol,實驗測得,v正= k正·c2(NO)·c2(CO),v逆= k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。
①達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數(shù)_________(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍數(shù)。
②若在1L的恒容密閉容器中充入1 molCO和1 mol NO,在一定溫度下達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為80%,則k正︰k逆=_____L/mol。
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【題目】將4molSO2和2molO2的混合氣體置于體積可變的恒壓容器中,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) ΔH<0,該反應(yīng)達(dá)平衡時,測得氣體總物質(zhì)的量為4.2mol,試回答:
(1)在該平衡時,n(SO3)=_____mol
(2)若起始時加入1.2molSO2、0.6molO2和xmolSO3,達(dá)到平衡時各氣體體積分?jǐn)?shù)與上述平衡狀態(tài)相同,則x的取值范圍是________
(3)若反應(yīng)開始時v(逆)> v(正),達(dá)到上述平衡狀態(tài)時,氣體的總物質(zhì)的量仍為4.2mol,則起始時n(SO3)的取值范圍是______
(4)若反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖所示。則反應(yīng)進(jìn)行至20min時,曲線發(fā)生變化的原因是______________________(用文字表達(dá))。10 min到15 min的曲線變化的原因可能是_________(填寫編號)。
A.加了催化劑 | B.縮小容器體積 |
C.降低溫度 | D.增加SO3的物質(zhì)的量 |
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【題目】下列曲線分別表示元素的某種性質(zhì)與核電荷數(shù)的關(guān)系(Z為核電荷數(shù),Y為元素的有關(guān)性質(zhì))。
(1)把與下面元素有關(guān)性質(zhì)相符的曲線標(biāo)號填入相應(yīng)的空格中:
a. b. c. d.
①第ⅡA族元素的價電子數(shù)________。
②第三周期元素的最高化合價________。
③F-、Na+、Mg2+、Al3+的離子半徑________。
(2)元素X、Y、Z、M、N均為短周期主族元素,且原子序數(shù)依次增大。已知Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3∶4;M元素原子的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)之比為4∶3;N-、Z+、X+的半徑逐漸減小;化合物XN常溫下為氣體。據(jù)此回答:
①X為___________(名稱),Y為____________(元素符號),Z原子結(jié)構(gòu)示意圖為________________。
②N的最高價氧化物的水化物的化學(xué)式為________________。
③M的最高價氧化物的化學(xué)式為________________________。
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【題目】可逆反應(yīng)m A(s)+n B(g) e C(g)+f D(g),反應(yīng)過程中,當(dāng)其他條件不變時,C的體積分?jǐn)?shù)φ(C)在不同溫度和不同壓強(qiáng)的條件下隨時間的變化如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.平衡后,若使用催化劑,C的體積分?jǐn)?shù)將增大
B.平衡后,若溫度升高,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動
C.平衡后,增加A的質(zhì)量化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動
D.化學(xué)方程式中,化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系為n<e +f
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【題目】可逆反應(yīng)aA (g) + bB (s) cC (g) + dD (g)在反應(yīng)過程中,其他條件不變,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)和T或P關(guān)系如圖所示,下列敘述中正確的是( )
A. 溫度降低,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動
B. 使用催化劑,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增加
C. 化學(xué)方程式系數(shù)a <c+d
D. 無法根據(jù)圖像確定改變溫度后化學(xué)平衡移動方向
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