合成苯佐卡因的实验装置图

① 苯佐卡因的实验报告

1. 通过苯佐卡因的合成，了解药物合成的基本过程。
2. 掌握氧化、酯化和还原反应的原理及基本操作。 苯佐卡因为局部麻醉药，外用为撒布剂，用于手术后创伤止痛，溃疡痛，一般性痒等。苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯，化学结构式为：
苯佐卡因为白色结晶性粉末，味微苦而麻；mp.88~90℃；易溶于乙醇，极微溶于水。
合成路线如下： （一）对硝基苯甲酸的制备（氧化）
在装有搅拌棒和球型冷凝器的250 mL三颈瓶中，加入重铬酸钠（含两个结晶水）23.6 g，水50 mL，开动搅拌，待重铬酸钠溶解后，加入对硝基甲苯8 g，用滴液漏斗滴加32 mL浓硫酸。滴加完毕，直火加热，保持反应液微沸60-90 min（反应中，球型冷凝器中可能有白色针状的对硝基甲苯析出，可适当关小冷凝水，使其熔融）。冷却后，将反应液倾入80 mL冷水中，抽滤。残渣用45 mL水分三次洗涤。将滤渣转移到烧杯中，加入5% 硫酸35 mL，在沸水浴上加热10 min，并不时搅拌，冷却后抽滤，滤渣溶于温热的5% 氢氧化钠溶液70 mL中，在50℃左右抽滤，滤液加入活性碳0.5 g脱色（5~10 min），趁热抽滤。冷却，在充分搅拌下，将滤液慢慢倒入15% 硫酸50 mL中，抽滤，洗涤，干燥得本品，计算收率。
（二）对硝基苯甲酸乙酯的制备（酯化）
在干燥的100 mL圆底瓶中加入对硝基苯甲酸6 g，无水乙醇24 mL，逐渐加入浓硫酸2 mL，振摇使混合均匀，装上附有氯化钙干燥管的球型冷凝器，油浴加热回流80 min（油浴温度控制在100~120℃）；稍冷，将反应液倾入到100 mL水中，抽滤；滤渣移至乳钵中，研细，加入5%碳酸钠溶液10 mL（由0.5 g碳酸钠和10 mL水配成），研磨5 min，测pH值（检查反应物是否呈碱性），抽滤，用少量水洗涤，干燥，计算收率。
（三）对氨基苯甲酸乙酯的制备（还原）
A法：在装有搅拌棒及球型冷凝器的250 mL三颈瓶中，加入35 mL水，2.5 mL冰醋酸和已经处理过的铁粉8.6 g，开动搅拌，加热至95~98℃ 反应5 min，稍冷，加入对硝基苯甲酸乙酯6 g和95% 乙醇35 mL，在激烈搅拌下，回流反应90 min。稍冷，在搅拌下，分次加入温热的碳酸钠饱和溶液（由碳酸钠3 g和水30 mL配成），搅拌片刻，立即抽滤（布氏漏斗需预热），滤液冷却后析出结晶，抽滤，产品用稀乙醇洗涤，干燥得粗品。
B法：在装有搅拌棒及球型冷凝器的100 mL三颈瓶中，加入水25 mL，氯化铵0.7 g，铁粉4.3 g，直火加热至微沸，活化5 min。稍冷，慢慢加入对硝基苯甲酸乙酯5 g，充分激烈搅拌，回流反应90 min。待反应液冷至40℃左右，加入少量碳酸钠饱和溶液调至pH 7~8，加入30 mL氯仿，搅拌3~5 min，抽滤；用10 mL氯仿洗三颈瓶及滤渣，抽滤，合并滤液，倾入100 mL分液漏斗中，静置分层，弃去水层，氯仿层用5% 盐酸90 mL分三次萃取，合并萃取液（氯仿回收），用40% 氢氧化钠调至pH 8，析出结晶，抽滤，得苯佐卡因粗品，计算收率。
（四）精制
将粗品置于装有球形冷凝器的100 mL圆底瓶中，加入10~15倍（mL/g）50% 乙醇，在水浴上加热溶解。稍冷，加活性碳脱色（活性碳用量视粗品颜色而定），加热回流20 min，趁热抽滤（布氏漏斗、抽滤瓶应预热）。将滤液趁热转移至烧杯中，自然冷却，待结晶完全析出后，抽滤，用少量50% 乙醇洗涤两次，压干，干燥，测熔点，计算收率。
（五）结构确证
1. 红外吸收光谱法、标准物TLC对照法。
2. 核磁共振光谱法。

② 化学卷子

江苏省无锡市2009届高三上学期期末调研考试
化学
命题单位：惠山区教研室 制卷单位：无锡市教研中心
注意事项及说明：
1．本卷考试时间100分钟。满分120分。
2．可能用到的相对原子质量：
H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Br-80 Ag-108 I-127 Ba-137
选择题
单项选择题：（本题包括8小题，每题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意）
1．2008年9月开始陆续有多个品牌的奶粉被检出含有危害人体的三聚氰胺，这就是轰动全国的“问题奶粉事件”。三聚氰胺的制备反应为：6CO(NH2)2[尿素] 硅胶380~400℃C3N6H6＋ 6NH3＋3CO2。三聚氰胺和甲醛在一定条件下制备三聚氰胺甲醛树脂。

下列说法中不正确的是
A．三聚氰胺与盐酸和硫酸等都能形成三聚氰胺盐
B．三聚氰胺含氮的质量分数高于尿素和甘氨酸
C．三聚氰胺分子中所有的氮原子化学环境均相同
D．三聚氰胺甲醛树脂是一种高分子材料
2．下列化学实验或操作能够达到目的的是
A．欲除去蛋白质溶液中的NaCl而又不改变它的性质，可加入适量BaCl2溶液，再过滤
B．将溴乙烷和NaOH溶液共热后，再滴加AgNO3溶液可检验其中的溴元素
C．为除去含有Mg(OH)2和Ca(OH)2的浊液中的Ca(OH)2，可向其中加入足量MgCl2，充分反应后，过滤
D．除去乙酸乙酯中混有少量乙酸：加入乙醇和浓硫酸，加热、静置、分液
3．下列各组离子一定能大量共存的是
A．含有大量HCO3－的澄清透明溶液中：K＋、C6H5O－、Cl－、Na＋
B．能与金属铝反应放出氢气的溶液中： K＋、NO3－、Cl－、Fe2＋
C．常温下水电离出的c(H＋)•c(OH－)＝10－20的溶液中：Na＋、ClO－、S2－、NH4＋
D．pH＝7的溶液：Fe3＋、Mg2＋、SO42－、Cl－
4．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．足量的铜片与含4 mol HNO3的浓硝酸充分反应生成二氧化氮的分子数为2NA
B．14g链烃（分子通式为CnH2n）中含有的C＝C的数目一定为
C．若某醋酸钠溶液中含有1mol CH3COO－，则Na＋数目等于NA
D．O2和N2的混合气体22.4L中一定含有2NA个原子
5．下列叙述正确的是
A．NaHCO3与石灰水反应，当n(NaHCO3)∶n[Ca(OH)2]＝1∶1时，HCO3－完全转化为CaCO3
B．CO2通入石灰水中，当n(CO2)∶n[Ca(OH)2]＝1∶1时，能得到澄清溶液
C．AlCl3溶液与烧碱溶液反应，当n(OH－)∶n(Al3＋)＝1∶1时，铝元素以AlO2－形式存在
D．Fe与稀硝酸反应，当n(Fe)∶n(HNO3)＝1∶1时，溶液中铁元素只以Fe3＋形式存在
6．下列有关指定实验装置图的说法不正确的是

A．装置①可用于除去水等液体中混有的难挥发或不挥发的杂质
B．装置②中的Cu一定作正极
C．当装置②电路中通过2mol电子时，Cu电极可能增重64g，也可能减重64g
D．当装置③广口瓶中充满了CO2，b口进气可收集NO气体
7．下列排列的顺序正确的是
①热稳定性：H2O＞HF＞H2S ②熔点：Al＞Na＞K
③碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3＞LiOH ④结合质子能力：CO32－＞HCO3－＞SO42－
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
8．下图表示反应N2(g)+3H2(g) == 2NH3 (g)；△H＜0在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系图。下列说法正确的是
A．氨气的体积分数最高的一段时间为t5—t6
B．t2—t3和t3—t4时间段氨气的体积分数相等
C．t1时刻改变的条件是降低温度
D．t4—t5时间段平衡向正反应方向移动

不定项选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就为0分）
9．下列离子方程式中正确的是
A．向 NaHS 溶液中通入少量氯气：HS―＋Cl2＝S↓＋H＋＋2Cl―
B．向Fe(OH)3悬浊液中加入氢碘酸：Fe(OH)3＋3H＋＝Fe3＋＋3H2O
C．Na2CO3溶液呈碱性的原因：CO32-+H2O HCO3－+OH－
D．用FeS除去工业废水中的Hg2＋：Hg2＋＋S2－＝HgS↓
10．香叶醇、橙花醇和乙酸橙花酯在工业上用作香料，它们可由月桂烯来合成。

下列有关说法中正确的是
A．反应①②③均为取代反应
B．月桂烯分子中所有碳原子一定全部处在同一平面上
C．香叶醇和橙花醇具有相同的分子式
D．乙酸橙花酯可以发生取代、加成、氧化和聚合反应
11．下列溶液中各微粒的浓度关系或说法正确的是
A．0.1 mol•L-1 pH为4的NaHB溶液中：c(HB-)＞c(H2B)＞c(B2-)
B．等物质的量浓度的下列溶液中，①NH4Al(SO4)2、②NH4Cl、③CH3COONH4、④NH3•H2O；c(NH4+) 由大到小的顺序是：①＞②＞③＞④
C．a mol•L-1HCN溶液与b mol•L-1NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中c(Na＋)＞c(CN-)，则a一定大于b
D．0.1mol•L-1的醋酸的pH＝a，0.01mol•L-1的醋酸的pH＝b，则a＋1＝b
12．下列实验方法不正确的是
A．将MgCl2•6H2O在HCl气流中加热可制得无水MgCl2
B．用品红溶液可以鉴别乙醛、苯、硝基苯
C．用碱式滴定管量取10.00mL1mol•L-1的KMnO4溶液
D．用瓷坩埚灼烧氢氧化钠或碳酸钠固体
13．肼（N2H4）—空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。电池总反应为：N2H4＋O2＝N2↑＋2H2O。下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是
A．负极的电极反应式是：N2H4＋4OH－－4e－＝4H2O＋N2↑
B．正极的电极反应式是：O2＋4H＋＋4e－＝2H2O
C．溶液中阴离子向正极移动
D．溶液中阴离子物质的量基本不变
14．白云石的化学式是xCaCO3•yMgCO3。可用于制取耐火材料等，优质的白云石粉可作为昂贵的二氧化钛填料的替代品。现称取27.6g白云石，加热到质量不再变化，收集到的CO2为6.72L(已换算成标准状况)。下列有关说法正确的是
A．白云石的化学式为2CaCO3•MgCO3
B．残留固体的质量为14.4g
C．取13.8g该白云石与足量盐酸完全反应，最多收集到标准状况下的CO22.24L
D．27.6g白云石与过量盐酸完全反应，可消耗HCl0.3mol
非选择题
15．（10分）硫是煤中的有害成分。艾士卡法是世界公认的测定煤中硫含量的标准方法。
原理：将煤样与艾氏卡试剂(简称艾氏剂)混合灼烧，煤中的硫全部转化为硫酸盐，然后以BaCl2为沉淀剂使硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀。根据硫酸钡的质量计算煤样中硫的含量。艾氏剂是质量比为2∶1的轻质MgO与无水Na2CO3的混合物。
实验步骤：
①称取粉碎的干燥煤样1.00g和艾氏剂2g置于30mL的瓷坩埚中，充分混匀，再用1g艾氏剂覆盖。高温加热1～2h。
②取出坩埚，冷却到室温，将灼烧物放入烧杯中，用热蒸馏水冲洗坩埚内壁，将冲洗液加入烧杯中，再加入100～150mL 煮沸的蒸馏水，充分搅拌。
③过滤，用热蒸馏水冲洗烧杯3次，冲洗液加入过滤器。再用热蒸馏水清洗残渣至少10次。
④在上述滤液中滴加盐酸溶液，使溶液呈微酸性。将溶液加热至沸腾，在不断搅拌下滴入BaCl2溶液l0mL，在近沸腾状况下保持2h。
⑤将溶液与其中沉淀放置过夜后，经过滤、洗涤、干燥后称量，得沉淀m1g。
⑥艾氏剂应进行空白实验(实验除不加煤样外，全部按步骤①~⑤进行，目的是排除其他含硫物质的干扰)，得到沉淀质量为m2g。
根据以上知识回答下列问题：
（1）写出煤中燃烧产生的二氧化硫被艾氏剂中的Na2CO3吸收生成硫酸盐的化学方程式__
_ _。
（2）如果步骤③中残渣清洗不充分，实验结果将________________。如果步骤④中用硫酸代替盐酸，实验结果将________________（均填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
（3）步骤④在滤液中滴加盐酸使溶液呈微酸性的目的是______________________________。
（4）如何用实验证明步骤⑤中的沉淀已洗净？_____________________________________
_________________________________________________________________________ 。
（5）用上述实验数据（包括字母）表示出该煤样中硫元素质量分数____________ 。
16．（8分）已知A、B、E是常见的非金属单质，其中A为淡黄色固体，Y是常见的金属单质，C的相对分子质量比A大32，D、G均是重要的工业产品，Y、F、H、I均含有同种元素。X含有两种元素，具有摇篮形的分子结构，球棍模型如图所示。H为红褐色沉淀。图中部分反应条件和产物已略去。

试回答下列问题
（1）写出X的化学式：______________。
（2）写出G的电子式：_____________。
（3）写出反应③的化学方程式_______________________________________。
（4）写出C和I溶液反应生成F的离子方程式_______________________________________。
17．（10分）已探明我国锰矿储量占世界第三位，但富矿仅占6.4%，每年尚需进口大量锰矿石。有人设计了把我国的贫菱锰矿（MnCO3含量较低）转化为高品位“菱锰矿砂”（MnCO3含量高）的绿色工艺。该工艺流程如下图所示：

已知焙烧反应①的化学方程式：(NH4)2SO4＋MnCO3══450℃MnSO4＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O。
（1）写出反应②的离子方程式_______________________________________。
（2）上述工艺流程中，可以循环利用的物质有(NH4)2SO4、____________、__________。从物料平衡角度看，理论上生产过程中_________（填“需要”或者“不需要”）添加(NH4)2SO4。
（3）向物质的量浓度均为0.01mol•L－1的MnSO4和BaCl2混合溶液中，滴加Na2CO3溶液，先沉淀的是___________（填离子符号）；当两种沉淀共存时，溶液中 ＝__________。
[Ksp(BaCO3)＝8.1×10－9，Ksp(MnCO3)＝1.8×10－11]

18．（10分）甲醛亦称“蚁醛”。含甲醛37~40%、甲醇8%的水溶液俗称“福尔马林”。甲醛是重要的有机合成原料，大量用于生产树脂、合成纤维、药物、涂料等。甲醛是世界卫生组织（WHO）确认的致癌物和致畸物质之一。我国规定：室内甲醛含量不得超过0.08mg•m-3。
（1）下列说法或做法不合理的是_______________。（填字母）
a．用甲醛溶液浸泡水产品以长时间保持水产品的“新鲜”
b．刚装修的新房入住前房间内保持一定温度并注意通风
c．对人体健康有危害的吊白块的合成反应NaHSO3＋HCHO→NaO－CH2－SO3H的反应类型是加成反应
d．福尔马林可用于制作动物标本（或保存尸体）
（2）某研究性学习小组拟用甲醛法测定常见铵态氮肥的含氮量[资料：4NH4+＋6HCHO＝(CH2)6N4H＋＋3H＋＋6H2O，所生成的H＋和(CH2)6N4H＋可用NaOH标准溶液滴定，采用酚酞作指示剂]。用甲醛法测定含氮量，不适合的铵盐是____________。（填字母）
a．NH4HCO3 b．(NH4)2SO4 c．NH4Cl
（3）甲醇脱氢是制甲醛最简单的工业方法：
反应I：CH3OH(g)→HCHO(g)＋H2(g)；ΔH1＝92.09kJ•mol-1，其平衡常数K1＝3.92×10-11
甲醇氧化是制甲醛的另一种工业方法，即甲醇蒸气和一定量的空气通过Ag催化剂层，甲醇即被氧化得到甲醛：
反应II：CH3OH(g)＋ O2(g)→HCHO(g)＋H2O(g)；ΔH2＝－149.73kJ•mol-1，其平衡常数K2＝4.35×1029
（上述数据均为298.15 K下测定。）
①绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。反应_____（填“I”或“II”）制甲醛原子利用率更高。从反应的焓变和平衡常数K值看，反应_____（填 “I”或“II”）制甲醛更加有利。
②反应Ⅱ自发进行的条件是____________ 。
a．高温 b．低温 c．任何条件都自发
③右图是甲醇制甲醛有关反应的lgK（平衡常数的对数值）随温度T的变化。图中曲线(1)表示的是反应_______（填“I”或“II”）。

19．（12分）苯佐卡因是一种局部麻醉剂，可用于粘膜溃疡、创面等的镇痛，一般制成软膏或栓剂使用，它的工业合成有如下所示的两种途径。途径I已逐渐淘汰，现在使用较多的是途径II。

已知：①当苯环上连有甲基时，再引入的其他基团主要进入它的邻位或对位；当苯环上连有羧基时，再引入的其他基团主要进入它的间位。
②苯胺（ ）分子中的氨基易被氧化。
请回答下列问题：
（1）反应①的反应类型为______________，化合物B的结构简式为______________。
（2）反应⑦的化学方程式为__________________________________________________。
（3）下列关于上述合成路线的说法正确的是__________________。
a．反应①除了主要生成A物质外，还可能生成 、 等
b．途径II中的步骤①和⑤可以互换
c．反应③的另一产物是H2O
d．与途径II相比，途经I的缺点是步骤多，产率低
e．途经I中的步骤③的目的是保护氨基不被步骤④中的酸性高锰酸钾溶液氧化
（4）途经II中的步骤⑤和⑥能否互换，说明理由：_________________________________。
（5）苯佐卡因有多种同分异构体。其中有两个对位取代基，－NH2直接连在苯环上，分子结构中含有酯基的同分异构体有：

__________________、_____ 。

20．（10分）一化学研究性学习小组对某工厂利用FeCl3溶液与铜反应制印刷电路板所得废液进行探究。
（1）甲同学取10mL废液，向其中加入足量的AgNO3溶液，得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥、称重为8.61g，乙同学另取10mL废液，加入某试剂，将pH调至4.0，产生沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，冷却后称重得0.32g。
已知有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH为：
Fe3+：2.7～3.7 Cu2+：5.2～6.4 Fe2+：7.6～9.6
试求：
（1）上述废液中c(Fe3+)、 c(Cu2+)、 c(Fe2+)
（2）两同学为了从废液中回收铜，取上述1L废液加入铁粉，充分反应。请画出加入铁粉的物质的量与废液中铜离子的物质的量的关系曲线，并利用该曲线计算，当铜离子的物质的量减少一半时，加入铁粉的质量为多少克？

21．（12分）下列两题分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容，请你选择其中一题作答，如果两题全做，则按A题评分。
A．已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E。B原子的p轨道半充满，形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的。D原子得到一个电子后3p轨道全充满。A＋比D原子形成的离子少一个电子层。C与A形成A2C型离子化合物。E的原子序数为26，E原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）
（1）A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为____________________________。
（2）C的氢化物分子是____________（填“极性”或“非极性”）分子。
（3）化合物BD3的分子空间构型是________________。
（4）E元素原子的核外电子排布式是___________________________；E的一种常见配合物E(CO)5常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂。据此可判断E(CO)5的晶体类型为_____________________；E(CO)5中的配体CO与N2、CN－等互为等电子体，写出CO分子的结构式________________________。
（5）金属E单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如右图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的E原子个数之比为________________________。

B．乙醛在催化剂存在的条件下，可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液（如图所示：试管A中装有40％的乙醛水溶液、氧化铜粉末；试管C中装有适量蒸馏水；烧杯B中装有某液体）。已知在60℃～80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应，连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表：
物质 乙醛 乙酸 甘油 乙二醇 水
沸点 20.8℃ 117.9℃ 290℃ 197.2℃ 100℃
请回答下列问题：
（1）试管A内在60℃～80℃时发生的主要反应的化学方程式为（注明反应条件）____________________________________；
（2）如图所示在实验的不同阶段，需要调整温度计在试管A内的位置。在实验开始时温度计水银球的位置应在_____________，目的是_____________________________；当试管A内的主要反应完成后，应进行蒸馏操作，温度计水银球的位置应在___________________。
（3）烧杯B内盛装的液体可以是____________（写出一种即可）。
（4）若想检验试管C中是否含有产物乙酸，在下列所提供的药品或用品中，可以使用的是____________。（填字母）
a．pH试纸 b．碳酸氢钠粉末 c．红色石蕊试纸 d．银氨溶液