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二茂铁及其衍生物被广泛地用作火箭燃料的添加剂,汽油的抗震剂,抗辐射剂等.二茂铁[(C5H5--)2Fe2+].其分子结构如右图所示.二茂铁是橙黄色针状晶体,熔点173℃,沸点249℃,有强的热稳定性.不溶于水、稀氢氧化钠溶液和热浓盐酸,但溶于稀硝酸、浓硫酸、苯、乙醚和四氢呋喃,对空气和湿气都稳定.二茂铁具有芳香性,环上发生的反应类似于苯环.
二茂铁常见制备方法:
①合成法:由金属钠与环戊二烯()在四氢呋喃(代号THF)溶液中反应,先制得环戊二烯钠,然后让环戊二烯钠与氯化亚铁反应制得二茂铁.
②电解法:电解时,以铁板和镍板作电极,电解液为碘化钠的环戊二烯溶液.阅读以上材料,试回答下列问题:
(1)环戊二烯与二茂铁中各有
3
3
种和
1
1
种化学环境不同的氢原子.
(2)写出二茂铁与浓硫酸、醋酸酐((CH3CO)2O)混合发生磺化反应生成一取代物的反应式:
.
(3)写出合成法制备二茂铁的相关化学方程式:
2+2Na
THF
2+H2↑
2+2Na
THF
2+H2↑
,
2+FeCl2
THF
+2NaCl
2+FeCl2
THF
+2NaCl
.
(4)写出电解法制备二茂铁的阳极反应
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
,碘化钠的作用是
I-存在可以防止Fe2+进一步被氧化
I-存在可以防止Fe2+进一步被氧化
.
分析:(1)由结构的对称性分析结构中不同位置的H原子;
(2)环状结构中的一个H原子被-SO3H取代;
(3)合成法中金属钠与环戊二烯反应生成氢气和环戊二烯钠;环戊二烯钠与氯化亚铁反应制得二茂铁;
(4)电解时阳极生成亚铁离子;碘离子可防止亚铁离子被氧化.
解答:解:(1)由结构的对称性可知,如图含有3种位置的H原子,二茂铁具有芳香性,环上发生的反应类似于苯环,环状结构中只有1种位置的H原子,故答案为:3;1;
(2)环状结构中的一个H原子被-SO3H取代,该磺化反应为,
故答案为:;

(3)合成法制备二茂铁的相关化学方程式为2+2Na
THF
2+H2↑、
2+FeCl2
THF
+2NaCl,
故答案为:2+2Na
THF
2+H2↑;2+FeCl2
THF
+2NaCl;
(4)因电解应生成亚铁离子,则电解法制备二茂铁的阳极反应为Fe-2e-=Fe2+,电解中加入NaI的作用为I-存在可以防止Fe2+进一步被氧化,
故答案为:Fe-2e-=Fe2+;I-存在可以防止Fe2+进一步被氧化.
点评:本题考查有机物的合成,注意信息的利用是解答本题的关键,明确有机物结构与性质的关系即可解答,题目难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2009?沈阳一模)铝是国民经济发展的重要材料,在众多的金属中仅次于钢铁.下图是从铝土矿X中提取其主要成分的两种相互结合的方案示意图.已知A为红褐色沉淀,D、F为白色沉淀,F经失水转化为G,G被誉为信息高速公路的骨架.

(1)结合从铝土矿X中提取其主要成分的两种相互结合的方案回答:
①X的主要成分是
Al2O3
Al2O3
、
Fe2O3
Fe2O3
、
SiO2
SiO2
 (用氧化物的化学式表示).
②要使X的利用率最高,则方案一与方案二所取矿石的质量比为
3:1
3:1
;
用相关的离子方程式来解释确定该质量比的依据
Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
.
(2)自从科学家发明了电解法冶炼铝的方法之后,铝及其合金被广泛地应用.为了测试盛装饮料的易拉罐中铝元素的含量,某实验小组将ag干燥的易拉罐外皮溶解于过量稀硫酸中,测得生成氢气的体积为c L;(该数据为多次平行实验测定结果的平均值,并已换算为标准状况)
①根据该方案测定的结果计算,易拉罐外皮中铝元素的质量分数为
45c
56a
×100%
45c
56a
×100%

②若排除实验仪器和操作的影响因素,针对上述方案测定结果的准确性做出判断(用“偏高、偏低、不能确定”表示)并说明理由.
不能确定,易拉罐外皮中可能含其它可以和硫酸反应放出H2的金属单质,会导致结果偏高;易拉罐外皮中含Al2O3,与硫酸反应不放出H2,且含铝元素,会导致结果偏低;上述情况的存在,且无法判断含量,所以不能确定.
不能确定,易拉罐外皮中可能含其它可以和硫酸反应放出H2的金属单质,会导致结果偏高;易拉罐外皮中含Al2O3,与硫酸反应不放出H2,且含铝元素,会导致结果偏低;上述情况的存在,且无法判断含量,所以不能确定.
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科目:高中化学 来源:2007年全国普通高校统一招生考试(山东卷)理科综合试测题化学部分 题型:022

铝是当前应用最广泛的金属材料之一,铝的化合物在生产和生活中也有许多用途.

(1)盛装饮料的易拉罐可用铝合金制造,不用纯铝的主要原因是什么?

(2)胃舒平是治疗胃酸过多的常用药物,其中含有的有效成分是氢氧化铝,其治疗原理是(用离子方程式表示)________;碳酸氢钠也常用于做治疗胃酸过多,请说出与氢氧化铝相比较,用碳酸氢钠作为治疗胃酸过多的药物的优缺点(各一条).

优点________;

缺点________.

(3)自从科学家发明了电解法冶炼铝的方法之后,铝及其合金被广泛地应用.但是后来有人研究发现铝元素易导致老年痴呆疾病,因此现在铝合金主要用于做房屋建筑的装饰材料,铝制的炊具基本不用了.

①作为材料,铝及其合金与钢铁相比,主要的优点是(写出两条):________;________.

②你认为铝合金材料有无可能被其他材料所代替?如果有可能,其可能的原因是什么?请至少写出两条.

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科目:高中化学 来源: 题型:

二茂铁及其衍生物被广泛地用作火箭燃料的添加剂、汽油的抗震剂、抗辐射剂等。二茂铁〔()2Fe2+〕,其分子结构如下图所示:

二茂铁是橙黄色针状晶体,熔点173 ℃,沸点249 ℃,有强的热稳定性。不溶于水、稀氢氧化钠溶液和热浓盐酸,但溶于稀硝酸、浓硫酸、苯、乙醚和四氢呋喃,对空气和湿气都稳定。二茂铁具有芳香性,环上发生的反应类似于苯环。

二茂铁常见制备方法:

①合成法:由金属钠与环戊二烯(C5H6)在四氢呋喃(代号THF)溶液中反应,先制得环戊二烯钠,然后让环戊二烯钠与氯化亚铁反应制得二茂铁。

②电解法:电解时,以铁板和镍板作电极,电解液为碘化钠的环戊二烯溶液。

阅读以上材料,试回答下列问题:

(1)环戊二烯与二茂铁中各有___________种和___________种化学环境不同的氢原子。

(2)写出二茂铁与浓硫酸、醋酸酐〔(CH3CO)2O〕混合发生磺化反应生成一取代物的反应式:____________________________________________________________,并预测二茂铁能否发生硝化反应,说明理由_________________________________________________________。

(3)写出合成法制备二茂铁的相关化学方程式:_____________________________________。

(4)写出电解法制备二茂铁的阳极反应________________________________________,碘化钠的作用是_______________________________________________________________。

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科目:高中化学 来源:2009年江苏省盐城一中高考化学模拟试卷(5月份)(解析版) 题型:解答题

二茂铁及其衍生物被广泛地用作火箭燃料的添加剂,汽油的抗震剂,抗辐射剂等.二茂铁[(C5H5--)2Fe2+].其分子结构如右图所示.二茂铁是橙黄色针状晶体,熔点173℃,沸点249℃,有强的热稳定性.不溶于水、稀氢氧化钠溶液和热浓盐酸,但溶于稀硝酸、浓硫酸、苯、乙醚和四氢呋喃,对空气和湿气都稳定.二茂铁具有芳香性,环上发生的反应类似于苯环.
二茂铁常见制备方法:
①合成法:由金属钠与环戊二烯()在四氢呋喃(代号THF)溶液中反应,先制得环戊二烯钠,然后让环戊二烯钠与氯化亚铁反应制得二茂铁.
②电解法:电解时,以铁板和镍板作电极,电解液为碘化钠的环戊二烯溶液.阅读以上材料,试回答下列问题:
(1)环戊二烯与二茂铁中各有______种和______种化学环境不同的氢原子.
(2)写出二茂铁与浓硫酸、醋酸酐((CH3CO)2O)混合发生磺化反应生成一取代物的反应式:______.
(3)写出合成法制备二茂铁的相关化学方程式:______

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