四川省宜宾市第四中学2020届高三上学期期中考试理综考试化学试题
1.化学与生产、生活密切相关。下列叙述不正确的是
A. 用氯化钠腌制食品,可延长食品的保存时间
B. 用硫酸亚铁补铁时,不可同时服用维生素C
C. 用铝箔制成的食品包装“锡纸”,可以包裹食品在烤箱中加热
D. 用纤维素和淀粉为原料制成可降解塑料,有利于减少白色污染
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化钠属于食品防腐剂,可以延长食品的保存时间,故正确;
B.硫酸亚铁和维生素C不反应,二者都具有还原性,能同时服用,故错误;
C.铝是金属,具有良好的导热性,故正确;
D.塑料通常不能降解,易形成白色污染。但是,用纤维素或淀粉等能水解的物质为原料生产的塑料可以降解,因而可以减少白色污染,故正确。
故选B。
2.下表选用的装置和试剂能达到相应实验目的的是
A. 制SO2 B. 收集氨气
C. 接收蒸馏的馏分 D. 准确量取一定体积K2Cr2O7 溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜和稀硫酸不反应,故错误;
B.氨气的密度比空气小,用向下排空气法收集,故正确;
C.接收馏分的装置不能密封,要保持系统内外气压相同,故错误;
D.重铬酸钾具有强氧化性,不能使用碱性滴定管量取该溶液,故错误
故选B。
3.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是
A. 2.24 L H2和0.2 mol Cl2光照反应后氯分子数目为0.1NA
B. 7.8 gNa2O2与足量CO2充分反应转移电子数目为0.2NA
C. 1.8 g重水中所含中子、原子的数目分别为NA、0.3NA
D. CaCO3、KHCO3混合物粉末10 g中氧原子数目为0.3NA
【答案】D
【解析】
【详解】A、没有指明H2的体积是否是标准状况下测定,因此无法直接使用22.4L·mol-1,故A错误;
B、Na2O2与CO2反应方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,1molNa2O2参与反应,转移电子物质的量1mole-,因此7.8gNa2O2参与反应转移电子物质的量为7.8g/78g·mol-1×1=0.1mol,故B错误;
C、重水的化学式为D2O,即2H2O,其摩尔质量为20g·mol-1,1mol重水含有中子物质的量为10mol,原子物质的量为3mol,1.8g重水的物质的量为1.8g/20g·mol-1=0.09mol,含有中子、原子物质的量分别为0.9mol、0.27mol,故C错误;
D、CaCO3和KHCO3的摩尔质量都是100g·mol-1,因此10g该混合物中含有氧原子的物质的量为10g×3/100g·mol-1=0.3mol,故D正确。
【点睛】易错点是选项C,重水为2H2O,利用质量数等于近似相对原子质量,因此重水的摩尔质量为20g·mol-1,最后利用质量数=质子数+中子数进行分析。
4.短周期主族元素xX、yY、zZ、wW、mM原子序数依次增大,X和W、Z和M同主族。其中Y元素的单质通常状况下呈气态,W元素原子半径是所在周期元素里原子半径最大的,且x+y=z=1/2m。下列有关说法正确的是
A. 简单离子半径大小:Z
O2->Na+,故A错误;
B、组成的化合物为Na2S,只含有离子键,也有可能组成Na2Sx(x>1),Sx2-内还含有S-S非极性键,故B正确;
C、氢化物分别是NH3、H2S,NH3与H2O之间形成分子间氢键,增加NH3的溶解度,H2S与H2O不能形成分子间氢键,因此NH3在H2O中溶解度远远大于H2S,故C错误;
D、组成的化合物NH4HS、(NH4)2S等离子化合物,故D错误。
【点睛】难点是选项B,学生可根据同主族性质的相似性,推断出Na和S形成的化合物可能是Na2S、Na2S2,Na2S只含有离子键,Na2S2含有离子键和非极性共价键,同时平时学习中对一些课本上没有的知识加以记忆,如Na和S可以形成Na2Sx(x>1),这样就不会认为选项B不正确。
5.如图所示阴阳膜组合电解装置用于循环脱硫,用NaOH溶液在反应池中吸收尾气中的二氧化硫,将得到的Na2SO3溶液进行电解又制得NaOH。其中a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域,电极材料为石墨,产品C为H2SO4溶液。下列说法正确的是( )
A. b为只允许阳离子通过的离子交换膜
B. 阴极区中B最初充入稀NaOH溶液,产品E为氧气
C. 反应池采用气、液逆流方式,目的是使反应更充分
D. 阳极的电极反应式为SO32-+2e-+H2O===2H++SO42-
【答案】C
【解析】
【分析】
从C为硫酸可知,b为阴离子交换膜,故a为阳离子交换膜。在阴极区应为水放电生成氢气和氢氧根,故A为氢氧化钠,E为氢气;阳极应为亚硫酸根放电生成硫酸根,写出即可。
【详解】A. 从C为硫酸可知,硫酸根来源于亚硫酸根放电,故b为只允许阴离子通过的阴离子交换膜,A错误;
B. 在阴极区应为水电离的氢离子放电生成氢气,故E为氢气,B错误;
C. 反应池中气体从下口通入,NaOH 溶液从上口加入,采用气、液逆流方式,可以使反应更充分,C正确;
D. 阳极应为亚硫酸根放电生成硫酸根,反应的离子方程式为 SO32--2e-+H2O===2H++SO42-,D错误。
答案选C。
【点睛】本题考查了电解原理、明确电解池中电解时离子的运动方向,判断离子交换膜的性质是关键,注意知识的电极方程式的书写等知识的归纳和梳理。
6.工业用合成,下列有关分析正确的
A. X的名称为1,1一二甲基乙烯 B. X是丁烯的同系物
C. 工业制备Y属于加聚反应 D. Y能使溴水褪色
【答案】C
【解析】
【分析】
A、主链应是含碳碳双键的最长的碳链;
B、X和丁烯分子式相同,结构不同;
C、工业制备Y属于加聚反应;
D、Y中没有不饱和键。
【详解】A、X的名称为2一甲基丙烯,故A错误;
B、X是丁烯的同分异构体,故B错误;
C、工业制备Y属于加聚反应,故C正确;
D、Y中没有不饱和键,不能使溴水褪色,故D错误;
故选C。
7.20℃时,用NaOH调节0.10mol/LH2C2O4溶液的pH,假设不同pH下均有c(H2C2O4)+c(HC2O4—)+c(C2O42-)=0.10mol/L。使用数字传感器测得溶液中各含碳微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如下图。下列有关分析正确的是
A. 曲线a代表H2C2O4浓度随pH的变化
B. pH从4到6时主要发生的反应离子方程式为2OH-+H2C2O4====2H2O+C2O42-
C. 在曲线a、c交界点有:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42-)
D. 当溶液pH=7时:c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)
【答案】D
【解析】
【分析】
b曲线代表H2C2O4浓度,a曲线代表HC2O4—浓度,c曲线代表C2O42-浓度。
【详解】A、曲线a代表HC2O4—浓度随pH的变化,浓度先变大,再变小,故A错误;
B、pH从4到6时主要发生的反应离子方程式为OH-+HC2O4—=H2O+C2O42-,故B错误;
C、由图中信息可知,在曲线a、c交界点,c(H2C2O4)非常小,c(C2O42-)=c(HC2O4-),溶液呈酸性,但氢离子浓度很小,c(H+)+c(H2C2O4)c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4),故D正确;
故选D。
8.草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O,M=180g/mol)呈淡黄色,可用作晒制蓝图。某实验小组对其进行了一系列探究。
I.纯净草酸亚铁晶体热分解产物的探究
(1)气体产物成分的探究。小组成员采用如下装置可重复选用)进行实验:
①E中盛装碱石灰的仪器名称为_________。
②按照气流从左到右的方向,上述装置的接口顺序为a→g→f→_____→尾气处理装置(仪器可重复使用)。
③实验前先通入一段时间N2,其目的为__________________。
④实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为_____________。
(2)小组成员设计实验证明了A中分解后的固体成分为FeO,则草酸亚铁晶体分解的化学方程式为____________________。
(3)晒制蓝图时,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂,该反应的化学方程式为______________。
Ⅱ.草酸亚铁晶体样品纯度测定
工业制得的草酸亚铁晶体中常含有FeSO4杂质,测定其纯度的步骤如下:
步骤1:称取mg草酸亚铁晶体样品并溶于稀HSO4中,配成250mL溶液;
步骤2:取上述溶液25.00mL,用 cmol/L KMnO4标准液滴定至终点,消耗标准液V1mL;
步骤3:向反应后溶液中加入适量锌粉,充分反应后,加入适量稀H2SO4,再用 cmol/L KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗标准液V2mL。
(4)步骤2中滴定终点的现象为______________;步骤3中加入锌粉的目的为_______。
(5)草酸亚铁晶体样品的纯度为________;若步骤1配制溶液时部分Fe2+被氧化变质,则测定结果将____(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
【答案】 (1). U形管 (2). b→c→h→i(或i→h)→d→e→b→c (3). 排尽装置中的空气,防上加热时发生爆炸 (4). C中固体由黑色变为红色,后B装置中出现浑浊 (5). FeC2O4·2H2O FeO+CO↑+CO2↑+2H2O (6). 3FeC2O4+2K3[FeCN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4 (7). 锥形瓶中溶液颜色变为浅紫色,且30s内不褪色 (8). 将Fe3+还原为Fe2+ (9). ×100% (10). 偏低
【解析】
【分析】
I.在A中草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)受热发生分解反应:FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O,用D检验水蒸气的存在,用B检验CO2气体,然后用E干燥CO,将CO用通入C使CO与CuO发生反应:CO+CuOCO2+Cu,反应产生的CO2气体通过B装置检验,由于反应过程中有CO产生,会导致大气污染,所以最后将气体进行尾气处理。用K3[Fe(CN)6]溶液检验溶液中的Fe2+,据此书写反应方程式;
II. 步骤2中向FeC2O4·2H2O、FeSO4溶解后的酸性溶液中滴入酸性KMnO4溶液,溶液中的Fe2+、H2C2O4都被氧化,Fe2+变为Fe3+;KMnO4被还原为无色的Mn2+;H2C2O4变为CO2气体逸出;步骤3中向反应后溶液中加入适量锌粉,Zn将溶液中Fe3+还原为Fe2+,充分反应后,加入适量稀H2SO4,再用 cmol/L KMnO4标准溶液滴定至终点,这时溶液中Fe2+氧化为Fe3+,消耗标准液V2mL。则前后两次消耗的高锰酸钾溶液的体积差就是氧化H2C2O4消耗的体积,根据C守恒可知n(H2C2O4)=n(FeC2O4·2H2O),最后根据电子守恒确定KMnO4与FeC2O4·2H2O的物质的量之间的关系,利用该反应消耗的n(KMnO4)计算出FeC2O4·2H2O的质量,从而可得其纯度,据此分析。
【详解】(1) ①根据E的结构可知E中盛装碱石灰的仪器名称为U形管;
②根据上述分析可知仪器使用的先后顺序为ADBECB,则按照气流从左到右的方向,上述装置的接口顺序为a→g→f→b→c→h→i(或i→h)→d→e→b→c→尾气处理装置;
③实验前先通入一段时间N2,其目的为排尽装置中的空气,防上加热时产生的CO与装置内的空气混合加热发生爆炸事故;
④实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为C中固体Cu变为Cu单质,物质由黑色变为红色,反应产生的CO2气体可以使后面的B装置中出现浑浊现象;
(2)草酸亚铁晶体受热分解产生FeO、CO、CO2和水,根据电子守恒及原子守恒,可得分解的化学方程式为FeC2O4·2H2O FeO+CO↑+CO2↑+2H2O;
(3)K3[Fe(CN)6]溶液遇FeC2O4,溶液变为蓝色,该反应的化学方程式为3FeC2O4+2K3[FeCN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4;
(4)在步骤2中用酸性KMnO4滴定含有Fe2+、H2C2O4的溶液,KMnO4被还原为无色的Mn2+,所以滴定终点的现象为锥形瓶中溶液颜色变为浅紫色,且30s内不褪色。在步骤3中加入锌粉的目的为将溶液中的Fe3+氧化为Fe2+,以便于确定溶液H2C2O4的物质的量,并根据C元素守恒,计算出FeC2O4的物质的量。
(5)根据上述分析可知草酸消耗的KMnO4的物质的量为n(KMnO4)= cmol/L ×(V1-V2) ×10-3L=c(V1-V2)×10-3mol,根据反应过程在电子守恒可得KMnO4与H2C2O4的物质的量关系为5H2C2O4—2KMnO4,H2C2O4是FeC2O4·2H2O与硫酸反应产生,根据元素守恒可知FeC2O4·2H2O—5H2C2O4—2KMnO4,故n[FeC2O4·2H2O]=n(KMnO4)=c(V1-V2)×10-3mol,所以草酸亚铁晶体样品的纯度为×100%=×100%。若步骤1配制溶液时部分Fe2+被氧化变质,则V1偏小,根据=×100%可知,测定结果将偏低。
【点睛】本题考查了仪器的识别、化学实验基本操作、仪器使用先后顺序、滴定终点的判断方法、误差分析、物质含量的测定等知识。掌握化学基础知识、物质的性质及守恒方法、关系式法计算等是本题解答的关键。
9.以红土镍矿(主要成分为NiS、FeS和SiO2等) 为原料制备兰尼镍的工艺流程如下所示。
(1)形成Ni(CO)4时碳元素的化合价没有变化,则Ni(CO)4中的Ni的化合价为___________。
(2)Ni2O3有强氧化性,加压酸浸时有气体产生且镍被还原为Ni2+,则产生的气体为______(填化学式)。
(3) 滤渣D为单质镍、硫的混合物,请写出向浸出液B中通入H2S气体时所有反应的离子方程式:__________________________,_________________________。
(4) 已知: 3Fe2+ +2[Fe(CN)6]3-==Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀);4Fe3++3[Fe(CN)6]4-==Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀)。下列可以用于检验滤液C 中金属阳离子的试剂有____________(填标号)
a.KSCN溶液 b.K3[Fe(CN)6] c.K4[Fe(CN)6] d.苯酚
(5)兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金。碱浸镍铝合金后,残铝量对兰尼镍的催化活性有重大影响,根据下图分析,残铝量在_____范围内催化活性最高,属于优质产品。
(6) 仿照下面示例,设计从浸出液E 回收氧化铝的流程: 浸出液E_________________。
(示例: )
【答案】 (1). 0 (2). O2 (3). H2S+ 2Fe3+==2Fe2++2H++ S↓ (4). H2S+Ni2+==Ni↓+2H++S↓ (5). b (6). 4%~6% (7).
【解析】
(1)Ni(CO)4中碳为+2价、氧-2价,故Ni的化合价为0;(2)Ni2O3有强氧化性,加压酸浸时有气体产生且镍被还原为Ni2+,Ni的化合价降低,则氧元素的化合价应升高,则产生的气体为O2;(3) 滤渣D为单质镍、硫的混合物,浸出液B含有Fe3+、Ni2+,向其中通入H2S气体时Fe3+被还原为Fe2+,同时生成硫单质,且Ni2+被还原为单质,反应的离子方程式:H2S+ 2Fe3+==2Fe2++2H++ S↓、H2S+Ni2+==Ni↓+2H++S↓;(4)根据上述分析,过滤后得到滤液C含有Fe2+,检验滤液C 中金属阳离子的试剂可选择.K3[Fe(CN)6],答案选b;(5)根据下图分析,残铝量在4%~6%范围内催化活性最高,属于优质产品;(6)从浸出液E 回收氧化铝的流程可表示为:浸出液E。
10.合成氨所需H2取自CH4,CH4和O2作用成CO2、H2(反应①),然而CH4和O2反应还能生成CO2、H2O(反应②),当有水生成时,H2O和CH4反应(反应③)。下表 为三个反应在不同温度下的平衡常数K。
(1)反应①的平衡常数K①的表达式为_______________。
(2)反应①②③的平衡常数K①、K②、K③之间的关系为K②=_____________(用含K①、 K③的式子表示)。反应①②③的反应焓变:ΔH①、ΔH②、ΔH③之间的关系为ΔH①= _____________(用含ΔH②、ΔH③的式子表示)。
(3)恒温条件下,反应③的能量与反应进程关系应对应下图中的_____________,反应② 的能量与反应进程关系应对应下图中的_____________。
(4)为使反应尽可能按生成H2的方向进行,若只考虑反应③,且不降低反应速率,可采
取__________措施;若只考虑反应①②,除采取控温措施外,还可采取_____________(写出两条措施即可)。
(5)250℃时,以镍合金为催化剂,发生CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g),向40L 的密闭容器中通入6molCO2(g)和6molCH4(g),平衡时测得体系中CH4的体积分数 为10%,则混合气体的密度为______g/L,CO2的转化率为__________(保留三位有效数字)。
【答案】 (1). (2). K①2/K③ (3). (△H②+△H③)/2 (4). D (5). B (6). 升高温度 (7). CH4和O2投入比为1:1,或使用只催化反应①的催化剂,或者适当减压 (8). 9 (9). 66.7%
【解析】
【详解】(1)根据化学平衡常数表达式,K①=;
(2)K①=,K②=,K③=,因此K②=K①2/K③;根据目标反应方程式,△H①=(△H②+△H③)/2;
(3)根据表中数据,随着温度的升高,反应③的化学平衡常数增大,根据勒夏特列原理,反应③的正反应方向为吸热反应,即△H>0,反应物总能量低于生成物总能量,故图D正确;同理反应②正反应为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,反应②平衡常数大,说明活化能较低,故图B正确;
(4)根据(3),反应③为吸热反应,反应向正反应方向移动,可以升高温度;反应①②向正反应方向移动,不降低反应速率,可以采取的措施为CH4和O2投入比为1:1,或使用只催化反应①的催化剂,或者适当减压;
(5)令达到平衡消耗CO2的物质的量为xmol,CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)
6 6 0 0
x x 2x 2x
6-x 6-x 2x 2x
CH4的体积分数(6-x)/(12+2x)×100%=10%,解得x=4,组分都是气体,气体总质量为(6mol×44g·mol-1+6mol×14g·mol-1)=360g,容器体积为40L,则气体密度为360g/40L=9g·L-1;CO2的转化率为4mol/6mol×100%=66.7%。
11.油画所用的颜料有许多天然矿石成分,矿石中往往含有B、C、O、Na、P、Cl等元素,它们在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列有关问题:
(1)现代化学中,常利用_________上的特征谱线来鉴定元素。
(2)CH3+、-CH3、CH3-都是重要的有机反应中间体。CH3+中碳原子的杂化方式为_________,CH3-的空间构型为_______。
(3) Na+和Ne互为等电子体,电离能I2(Na)______I1(Ne)(填“>”或“<”)。
(4)氢卤酸(HX)的电离过程如图。ΔH1和ΔH2的递变规律都是HF>HCl>HBr>HI,其中ΔH1(HF)特别大的原因为__________,从原子结构分析影响ΔH2递变的因素为__________。
(5)磷化硼是一种耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。
① 磷化硼晶体晶胞如图甲所示: 其中实心球为磷原子。已知晶胞中最近B、P原子的距离为a pm,阿伏加德罗常数为NA。则磷化硼晶体的密度为___________g/cm3。(列出计算式即可,不必化简)
② 磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影(图乙中表示P 原子的投影),用画出B 原子的投影位置____。
【答案】 (1). 原子光谱 (2). sp2 (3). 三角锥形 (4). > (5). HF的水溶液中存在氢键 (6). 原子半径 (7). (8). 或
【解析】
【分析】
(1)光谱分析中利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素;
(2)CH3+中的碳原子形成3个σ键,没有孤对电子,杂化轨道数目为3;CH3-与NH3、H3O+互为等电子体,空间结构相似,据此分析解答;
(3)钠离子的正电性较强对核外电子的吸引力比氖更强,据此进行分析;
(4)HF分子间,以及HF与水分子间均能形成氢键,而其他卤化氢没有,故从溶液中分离出HF分子需要更多的能量;根据HF、HCl、HBr、HI中存在的卤素原子不同,结合原子结构的知识分析解答;
(5)①利用均摊法计算晶胞或者P、B原子数目,晶胞中最近的B、P原子的距离为晶胞体对角线的,据此计算晶胞的密度;②根据晶胞结构分析,立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形,中心B与P重合,六边形中形成两个倒立关系的正三角形,分别由3个B或者3个P形成,据此作图。
【详解】(1)光谱分析中利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,所以在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,故答案为:原子光谱;
(2)CH3+中的碳原子形成3个σ键,没有孤对电子,杂化轨道数目为3,碳原子采取sp2杂化;CH3-与NH3、H3O+均具有8个价电子、4个原子,互为等电子体,几何构型均为三角锥形,故答案为:sp2杂化;三角锥形;
(3)钠离子的正电性较强且半径较小,对核外电子的吸引力比氖原子更强,要想失去电子需要更多的能量,因此钠的第二电离能比氖的第一电离能更高,故答案为:>;
(4)HF分子与水分子、HF分子之间均存在氢键,而其他卤化氢没有,故从溶液中分离出HF分子需要更多的能量,导致ΔH1(HF)特别大;键能大小关系为:HF>HCl>HBr>HI,从原子结构方面分析,影响△H2递变的因素为卤素原子的原子半径的大小,故答案为:HF的水溶液中存在氢键;原子半径;
(5)①实心球为磷原子,处于晶胞顶点与面心,P做面心立方最密堆积;1个晶胞中,含有P原子数目为8×+6×=4个,含有B原子数目为4个,晶胞质量=g,设晶胞的棱长为x,已知晶胞中最近的B、P原子的距离为a pm,该距离为晶胞体对角线的,则x=a pm= a×10−10 cm,x=×a×10−10cm,晶体密度ρ=== g/cm3,故答案为:;
②根据晶胞结构分析,立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形,中心B与P重合,六边形中形成两个倒立关系的正三角形,分别由3个B或者3个P形成,所以画图为:或,故答案为:或。
【点睛】本题的易错点为晶胞的计算,关键是计算晶胞的棱长,需要学生具备一定的空间想象与数据计算能力;难点为(5)②,注意观察的方向对结果的影响,要求学生具有较高的空间想象能力。
12.盐酸普鲁卡因 ( ) 是一种良好的局部麻醉药, 具有毒性小, 无成瘾性等特点。其合成路线如下图所示:
回答下列问题:
(1) 3molA可以合成1molB, 且B是平面正六边形结构, 则B结构简式为_________。
(2) 有机物C的名称为____________, B→C的反应类型为_____________。
(3) 反应C→D的化学方程式为________________________________________。
(4) F和E发生酯化反应生成G, 则F的结构简式为___________________。
(5) H的分子式为____。
(6) 分子式为C9H12且是C的同系物的同分异构体共有__________种。
(7) 请结合上述流程信息, 设计由苯、 乙炔为原料合成的路线_______________ 。(其他无机试剂任选)
【答案】 (1). (2). 甲苯 (3). 取代反应 (4). +HNO3+H2O (5). (6). C13H20O2N2 (7). 8 (8).
【解析】
【分析】
由合成路线可知,A为乙炔,乙炔在400~500℃条件下三分子聚合生成苯,故B为;苯和CH3Br发生取代反应生成C为甲苯(),甲苯发生硝化反应生成D,D发生氧化反应生成E,根据E的结构简式,可知D的结构简式为;E→F为酯化反应,根据G的结构简式可知F的结构简式为;F在Fe/HCl条件下发生还原反应得到H,H和盐酸反应得到盐酸普鲁卡因 ( ),以此分析解答。
【详解】由合成路线可知,A为乙炔,乙炔在400~500℃条件下三分子聚合生成苯,故B为;苯和CH3Br发生取代反应生成C为甲苯(),甲苯发生硝化反应生成D,D发生氧化反应生成E,根据E的结构简式,可知D的结构简式为;E→F
为酯化反应,根据G的结构简式可知F的结构简式为;F在Fe/HCl条件下发生还原反应得到H,H和盐酸反应得到盐酸普鲁卡因 ( ),
(1) 3molHCCH可以合成1molB, 且B是平面正六边形结构, 则B为苯,结构简式为 ,
故答案为:;
(2) 苯和CH3Br发生取代反应生成C为甲苯,故反应类型为取代反应,
故答案为:甲苯;取代反应;
(3) 甲苯发生硝化反应生成D,D发生氧化反应生成E,根据E的结构简式,可知D的结构简式为,所以反应C→D的化学方程式为+HNO3+H2O,
故答案为:+HNO3+H2O;
(4) E→F为酯化反应,根据G的结构简式可知F的结构简式为,
故答案为:;
(5)由H的结构简式可知, H的分子式为C13H20O2N2,
故答案为:C13H20O2N2;
(6) C为甲苯(),分子式为C9H12且是C的同系物的同分异构体有:
苯环上有一个侧链的:有正丙苯和异丙苯2种;
苯环上有两个侧链的:有甲基和乙基处于邻间对3种;
苯环上有三个侧链的:有3个甲基处于连、偏、均位置3种;共有8种,
故答案为:8种;
(7)若要合成,需要制备苯乙烯,根据所给原料并结合上述流程信息,设计合成的路线为:
,
故答案为:。