8.药物Targretin(F)能治疗顽同性皮肤T-细胞淋巴瘤,其合成路线如下图所示:
已知:
i
ii
iiiRCOOH
RCOCl(R表示烃基或芳基)
(1)反应①的反应类型是______________。
(2)反应②的化学方程式:
______________。
(3)C的结构简式是______________。
(4)反应③的化学方程式:
______________。
(5)F的分子式是C24H28O2。
F中含有的官能团:
______________。
(6)写出满足下列条件A的两种同分异构体的结构简式(不考虑-O-O-或
结构)____________。
a.苯环上的一氯代物有两种b.既能发生银镜反应又能发生水解反应
(7)已知:
R-CH—R′(R、R′为烃基)
以2-溴丙烷和乙烯为原料,选用必要的无机试剂合成
,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
_________
【答案】
(1).氧化反应
(2).
(3).
(4).
(5).碳碳双键、羧基(6).
、
(7).
(1)反应①是
被酸性高锰酸钾溶液氧化,发生的反应类型是氧化反应;
(2)反应②是
与CH3OH酯化后得到的
,反应的化学方程式为
;
(3)C的结构简式是
;
(4)反应③是
和
在催化剂作用下发生取代反应生成
,反应的化学方程式为
;
(5)F的分子式是C24H28O2,说明
在稀硫酸作用下发生水解反应得到F,F的结构为
,含有的官能团有碳碳双键、羧基;
(6)a.苯环上的一氯代物有两种说明对位有两个不同取代基、或邻位有两个相同的取代基,b.既能发生银镜反应又能发生水解反应说明有HCOO—;则满足条件的A的同分异构体可能含有两个HCOO—在苯环的邻位,或含有一个—COOH和一个HCOO—在苯环的对位,其结构简式为
、
;
【点睛】由原料结合反应条件正向推导产物,也可以从产物结合条件逆向推导原料,也可以从中间产物出发向两侧推导,审题时要抓住基础知识,结合新信息进行分析、联想、对照、迁移应用、参照反应条件推出结论。
解题的关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系,不仅要注意物质官能团的衍变,还要注意同时伴随的分子中碳、氢、氧、卤素原子数目以及有机物相对分子质量的衍变,这种数量、质量的改变往往成为解题的突破口。
9.海水中含有80多种元素,是重要的物质资源宝库,同时海水具有强大的自然调节能力,为解决环境污染问题提供了广阔的空间。
(1)①已知不同pH条件下,水溶液中碳元素的存在形态如下图所示。
下列说法不正确的是______________(填字母序号)。
a.pH=8时,溶液中含碳元素的微粒主要是HCO3-
b.A点,溶液中H2CO3和HCO3-浓度相同
c.当c(HCO3-)=c(CO32-)时,c(H+)>c(OH-)
②向上述pH=8.4的水溶液中加入NaOH溶液时发生反应的离子方程式是______________。
(2)海水pH稳定在7.9—8.4之间,可用于烟道气中CO2和SO2的吸收剂。
①海水中含有的OH-可以吸收烟道气中的CO2同时为海水脱钙,生产CaCO3。
写出此反应的离子方程式:
__________。
②已知:
25℃时,H2CO3电离平衡常数K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11
H2SO3电离平衡常数K1=1.5×10-2K2=6.0×10-8
海水中含有的HCO3-可用于吸收SO2,该过程的离子方程式是_______________。
(3)洗涤烟气后的海水呈酸性,需处理后再行排放。
与新鲜海水混合同时鼓入大量空气排出部分CO2,是一种处理的有效方式。
①通入O2可将酸性海水中的硫(IV)氧化,该反应的离子方程式是_______________。
②上述方式使处理后海水pH升高的原因是_________________。
【答案】
(1).bc
(2).HCO3-+OH-=CO32-+H2O(3).CO2+2OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O(4).SO2+HCO3-=CO2+HSO3-(5).O2+2HSO3-=2SO42-+2H+(6).碱性海水的中和置稀释作用:
鼓入空气排除了部分CO2(写出任意一点即可)
②pH=8.4的水溶液中主要存在的是HCO3-,则加入NaOH溶液时发生反应的离子方程式是HCO3-+OH-=CO32-+H2O;
(2)①用含Ca2+的碱性溶液收CO2生成CaCO3和水,反应的离子方程式为CO2+2OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O。
②已知:
25℃时,H2CO3电离平衡常数K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11、H2SO3电离平衡常数K1=1.5×10-2、K2=6.0×10-8,则酸性H2SO3>H2CO3>HSO3->HCO3-,则用含有HCO3-的溶液吸收SO2,发生反应的离子方程式是SO2+HCO3-=CO2+HSO3-;
(3)①洗涤烟气后的海水呈酸性,+4价的S在溶液中存在形式为HSO3-,有较强还原性,可被O2在酸性条件下氧化为SO42-,发生反应的离子方程式是O2+2HSO3-=2SO42-+2H+;
②通入的新鲜海水是碱性的,可中和酸性海水,另外鼓入空气排除了部分CO2均可以使处理后海水pH升高。
10.电力工业所需的钢制构件在镀锌前需要经过酸洗,其基本原理是用盐酸除去其表面的Fe2O3·H2O及FeO等杂质。
回收废酸同时生产含铁产品的流程如下:
已知:
i.酸洗钢制构件后得到废酸的主要成分如下表所示。
iipH<4时,Fe2+不易被氧气氧化。
(1)酸洗钢制构件时发生反应的离子方程式:
2H++FeO=Fe2++H2O、_______________。
(2)过程II中,发生的主要反应:
FeCl2(s)十H2SO4(aq)
FeSO4(s)+2HCl(aq)。
①加入过量H2SO4的作用是_____________(至少写出两点)。
②用化学平衡原理解释鼓入空气的目的:
_____________。
(3)过程III中,FeSO4隔绝空气焙烧得到的尾气中含有两种可用于生产硫酸的氧化物,此过程发生反应的化学方程式是_________________。
(4)过程IV发生反应的离子方程式是____________________。
(5)过程V:
阴离子交换树脂可将FeCl4-选择性吸附分离,其过程可表示为ROH+X-
RX+OH-。
当树脂吸附饱和后可直接用水洗涤树脂进行脱附,同时脱附过程发生反应:
FeCl4-
Fe3++4C1-。
①吸附后溶液酸性下降的原因是_______________。
②洗脱液中主要含有的溶质是______________。
【答案】
(1).6H++Fe2O3·H2O+Fe==3Fe2++4H2O
(2).抑制Fe2+水解:
防止pH>4时,Fe2+被氧气氧化:
提供H+利于HC1气体的逸出;提供SO42-利于FeSO4固体析出(答出以上任意两点即可)(3).空气带走HCl气体,促进平衡FeCl2(s)+H2SO4(aq)
FeSO4(s)+2HCl(aq)向正反应方向移动,有利于FeSO4固体的析出(4).
(5).2Fe2++H2O2+8Cl-+2H+==2FeCl4-+2H2O(6).利用阴离于空换树脂进行吸附时,树脂上的OH-被交换下来进入吸附后溶液;(7).FeCl3和HC1
(2)①过程II中溶液中的Fe2+易水解、易氧化,则加入过量H2SO4是为了抑制Fe2+水解;防止pH>4时,Fe2+被氧气氧化:
提供H+利于HC1气体的逸出;提供SO42-利于FeSO4固体析出等;
②过程II中利用不断通入的空气带走HCl气体,促进平衡FeCl2(s)+H2SO4(aq)
FeSO4(s)+2HCl(aq)向正反应方向移动,有利于FeSO4固体的析出;
(3)过程III中,FeSO4隔绝空气焙烧得到的尾气中含有两种可用于生产硫酸的氧化物,说明有SO2和SO3气体生成,可知部分S发生了还原反应,则+2价Fe应被氧化为+3价,即有Fe2O3生成,故FeSO4隔绝空气焙烧过程发生反应的化学方程式是2FeSO4
Fe2O3+SO3↑+SO2↑;
(4)过程IV是酸性条件下用H2O2氧化Fe2+得到2FeCl4-,发生反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+8Cl-+2H+==2FeCl4-+2H2O;
(5)①根据ROH+X-
RX+OH-可知,利用阴离于空换树脂进行吸附时,树脂上的OH-被交换下来进入吸附后溶液,中和溶液中的H+,使溶液酸性下降;
②水洗后,根据FeCl4-
Fe3++4C1-可知,最终溶液中主要含有的溶质是FeCl3和HC1。
11.某实验小组探究少量Cl2和FeBr2反应的过程。
(1)配制FeBr2溶液:
ⅰ.配制50mL1.0mol/LFeBr2溶液;
ⅱ.上述溶液呈淡黄色。
取少量此溶液,向其中滴入KSCN溶液,变为浅红色。
①配制50mL1.0mol/LFeBr2溶液需要的玻璃容器是________________。
②由ⅱ可知,此FeBr2溶液呈黄色的原因是其中含有________,用离子方程式解释产生其原因:
_______。
(2)氯气和FeBr2反应实验操作及现象如下:
据此甲同学得出结论:
少量Cl2既能和Fe2+又能和Br-发生氧化还原反应。
①Cl2和Fe2+发生反应的离子方程式是________________。
②乙同学认为上述实验不能证明Cl2和Br-发生反应,理由是_____________。
③乙同学改进实验如下:
在上述FeBr2溶液中加入过量铁粉,取上清液2mL,向其中滴加3滴饱和氯水后,再加入CCl4,振荡后静置,观察现象。
乙得出结论:
少量Cl2只与Fe2+反应,不与Br-反应。
乙得出该结论依据的实验现象是____________________。
(3)丙同学继续设计实验,探究反应过程:
①转移到大试管前CCl4液体中呈红棕色的物质是___________。
②丙通过此实验可得出结论:
________。
【答案】
(1).50mL容量瓶、烧杯(多答“量筒”亦可)
(2).Fe3+(3).4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O(4).Cl2+2Fe2+=2CL-+2Fe3+(5).溶液中含有的Fe3+可与I-反应生成I2使淀粉变蓝(6).静置后,上层溶液为黄色,下层溶液无色(7).Br2(8).少量Cl2能与Br-反应,生成的Br2会继续氧化溶液中的Fe2+
【解析】
(1)①配制50mL1.0mol•L-1FeBr2溶液,步骤有计算,称量,溶解,转移,洗涤转移,定容,摇匀等,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、50mL容量瓶;②亚铁离子在溶液中易被空气中的氧气氧化为Fe3+,使溶液略显黄色,发生反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;
(3)①Br2的CCl4溶液呈红棕色,说明转移到大试管前CCl4液体中呈红棕色的物质是Br2;
②丙实验中先有Br2生成,后利用Br2氧化Fe2+得Fe3+,故丙实验可得结论是少量Cl2能与Br-反应,生成的Br2会继续氧化溶液中的Fe2+。
【点睛】化学是以实验为主体的学科,因此结合实验现象得出结论这是解题的关键,同时要学会挖掘隐含信息,能透过现象看本质,如甲同学滴加氯水后可以通过KSCN溶液可以证明有Fe3+生成,而淀粉KI溶液变蓝色只能证明溶液中存在氧化性强的微粒,此微粒可以是生成的Fe3+,甚至还可以是过量的氯水,并不能证明是溶液中存在Br2,故要注意分析实验原理的严密性。