夯实拓展巧应变 积累活用善探究（三）

例11石英晶体是正四面体空间网状态结构（如图8所示），其中最小的六元环上有____个Si、____个O。它作为光导纤维的主要原因有：（1）全反射;（2） 很高;（3）储量丰富，成本价格较为___ 。除从自然界中的矿物提取外，也可以利用某些反应的副产物，如用C02与硅烷在催化剂存在下反应生成甲醇和副产物，试写出该反应的化学方程式：。

参考答案：（1）6 6 （2）透明度 低廉

（ 3） 4CO2+3SiH4+2H2O=催化剂=4CH3 0H+3SiO2

精准突破及关键点：所谓光导纤维就是依靠光在线缆中进行全反射，从而达到用光进行载体传输信息的介质。既然用光来传输，就要求介质要尽可能透明，石英的主要成分是二氧化硅，透明度很高且造价低，因此它是很好的光导材料。

例12亚硝酸钠是一种食品添加剂，常作为食品发色剂和防腐剂，但使用时必须严格控制其用量，它的制取方法及其用途较多。已知：亚硝酸钠易潮解，易溶于水，微溶于乙醇、甲醇等有机溶剂。试回答下列问题：

L（i）生产硝酸或硝酸盐时排出的尾气中含有少量NO2（NO和N02），可以用烧碱或纯碱溶液吸收尾气中的NO2，试写出用纯碱吸收NO和N02的化学方程式：____ ，____。

①尾气中NO、NO2的比例要调节至使中和液中NaN02与NaN03的质量之比小于8：1，在吸收过程中中和液应避免出现酸性，以免____。当中和液的相对密度为1.24-1.25，纯碱含量为3-5 g· L^-1时，先进行蒸发，在132℃时吸收液___（填操作名称）。然后利用亚硝酸钠与硝酸钠在水中的溶解度不同，冷却至75℃，析出亚硝酸钠晶体。最后经分离、____（填操作名称）即得产品。

②当NO2被Na2 C03溶液完全吸收时，x的取值范围是。

③将1 mol NO2通人Na2 C03溶液中，被完全吸收时，溶液中生成的N03、N02的物质的量随x值变化的关系如图9所示，图中线A表示___ （填离子）随x值变化的关系。

（2）先用铅还原硝酸钠。加热熔化硝酸钠，加少量金属铅，搅拌并继续加热至铅全部氧化，生成的块状物边冷却边分成小块，用热水萃取生成的氧化铅数次。再通人二氧化碳气体使其生成 ___（写化学式）沉淀，经过滤，用稀硝酸准确中和滤液后，蒸发、浓缩，析出亚硝酸钠结晶。最后经____（填操作名称），常用____（填物质名称）洗涤后干燥、重结晶精制而得。

（3）在氢氧化钠乙醇溶液中加入亚硝酸乙酯（C2 H5 ONO），放置两天，发生反应，易挥发物质则挥发。将剩余物滤出（亚硝酸钠含量高达91%-96%）后在水中进行 ___（填操作名称），可得亚硝酸钠的含量为95.5% - 99.8%。整个过程中发生反应的化学方程式是___ 。

（4）利用过氧化钠吸收NO来制取亚硝酸钠，装置图简略示意图如图10所示。

①其中B设计较为巧妙，装置B的目的有：a.将NO2转化为NO;b___ 。

②为保证制得的亚硝酸钠的纯度，将其通过C装置，C装置的名称是 ____，其中盛放的试剂可能是 ____（填序号）。

A.碱石灰

B.P2 05

C.无水CaCI2

D.生石灰

Ⅱ.（1）亚硝酸钠易吸水，又易被氧化，应储存于阴凉、干燥、通风良好的专用库房内，远离火种与____ ，库温不超过30℃，相对湿度不超过75%。包装要求密封，不可与空气接触，应与还原剂、活性金属粉末及____ （填序号）等分开存放，切忌混储。

A.食盐B.酸类C.碱类D.食用化学品

（2）致癌物质亚硝胺产生于食物中，天然含有的胺类与加工肉制品中亚硝酸盐的化学反应为RZNH+NaN02→亚硝胺。在酸性环境（如胃液）中或加热条件（如烹饪过程）下，亚硝胺可以形成重氮盐，即亚硝胺+（酸性环境或加热条件）→R- N2（重氮盐）……一旦发生在一个生物大分子上的关键部位，就可能破坏细胞的正常功能，导致细胞癌变或细胞凋亡。则上述亚硝胺的结构简式为____ 。

Ⅲ，亚硝酸钠的用途之一是鉴别火柴头中的氯元素，其离子方程式是。用途之二是制取纯净的Na2O，发生反应的化学方程式是____ ，理由是____ 。

参考答案：I.（1） Na2C03 +NO+N02=2NaNO2+C02↑ Na2 C03+2N02=NaN02+NaN03+C02↑ ①腐蚀设备 蒸发浓缩 干燥 ②1.5≤x<2 ③N02（2）PbC03 抽滤 乙醇 （3）重结晶NaOH+ C2 HsONO →NaN02+C2 HsOH （4）①b.铜与稀硝酸反应生成NO②U型管ADⅡ.（1）热源BD（2）R2 NN-O Ⅲ.3NO2 +C103 +Ag+-3N03+AgCI ↓6Na+2NaN02=△=4Na2 O+N2↑ 产生的N2起到保护作用，可防止Na2O被氧化精准突破及关键点：I.（1）②由方程式可知，NO单独不能被吸收，NO和N02的混合气体可以被Na2 C03溶液完全吸收，满足n（N02）：n（NO）≥l。当n（N02）：n（NO） =1时x值最小，x的最小值为2+1/2=1.5。因为混有N（），所以x的最大值小于2。故x的取值范围为1.5≤x<2。③用极限法。若x=1.5，气体应为NO和NO2的混合物，物质的量之比为1：1，按Na2 C03 +NO+N02 -2NaN02+C02↑进行反应，没有N03-，所以线A表示N02随x值变化的关系。（2）先用铅还原硝酸钠，相当于硝酸钠分解生成亚硝酸钠和02。再将铅氧化生成氧化铅，后者与二氧化碳气体作用生成难溶物PbC03，经抽滤，常用乙醇洗涤，以减少损失，再经重结晶精制而得。若用甲醇，则可能影响视力等。（3）发生反应NaOH+C2H50NO→NaN02+C2H50H后，乙醇挥发，在水中进行重结晶即可。（4）①A中发生反应C+4HN03（浓）△=CO2↑+4NO2↑+2H2O。将NO2通人B中，发生反应3N02+H2O=2 HN03+NO，即NO2转化为NO，同时铜与稀硝酸反应也生成NO。②将其通过碱石灰（氢氧化钠和生石灰）或生石灰，则可除去可能由NO氧化得到的N02，而酸性或中性物质不适宜，故选AD，盛于U型管中。

Ⅱ.（l）亚硝酸钠储存时应远离火种与热源，应与还原剂、活性金属粉末、酸类及食用化学品等分开存放，而碱类、食盐无需注意这些，但切不能将亚硝酸钠当成食盐。（2）亚硝酸的结构式是H- 0- N=O，所以亚硝胺的结构简式为R2 NN=O。Ⅲ，火柴头中氯化物的主要成分是C103，常用亚硝酸钠、硝酸银来鉴别，发生反应3N02 +C103 +Ag+-3N03 +AgCI↓，有白色沉淀生成。将NaNOz与钠共热，发生反应6Na+2NaN02=△=4Na2O+N2↑，产生的N2起到保护作用，可防止Na2O被氧化，得到更纯的Na2O。

例13 法匹拉韦（又名法维拉韦）是一种新型的RNA聚合酶抑制剂，常用于治疗新型和复发型流感，经试验科研人员发现该药物对“新冠肺炎”也有一定的疗效，其中一种合成方法如图11所示。试回答下列问题：

（1）下列说法不正确的是（ ）。

A.它的分子式是Cs H4N3 02F

B.它的含N官能团有三种

C.最后一步中双氧水作还原剂

D.第六步是取代反应

（2）第二步的两种产物分别是____ 和____ 。

（3）写出第三步成环反应的化学方程式：____ .

（4）二环己胺的结构简式是____ ，写出其符合下列条件的同分异构体：____ 。

①含有两个六元环且一个仍为单纯的环己基;②N上无H也不连其他烃基。

突破口与关键点：一是认识法匹拉韦，分子式是Cs H4 N3 02F，含氨基（连羰基）、亚氨基及C=N等三种含N官能团。合成的第6步是两个氯原子被两个氟原子所取代，而最后一步生成法匹拉韦是增加了氧原子（ -CN变 -CONH2，被氧化），所以双氧水作氧化剂。二是理顺合成的第二步，其中两个CH3 CH2O- 被- NH2 取代变为两个酰胺基，产物叫氨基丙二酰胺，另一个为乙醇。三是合成的第三步，成环反应是乙二醛中两个氧原子与氨基丙二酰胺中氨基上的两个氢、 -NH2连着的CH2中的一个H、一个酰胺基中氨基上的一个H共四个H生成两分子水的同时成环为（ ） . 四是二环己胺的结构简式是（ ），符合所给条件的同分异构体由（ ）组成，注意 CH3的三种不同接法。五是注意二嗪的三种同分异构体分别是哒嗪、嘧啶、吡嗪，后者加4 mol氢气生成哌嗪。吡嗪的合成先由溴乙烷经消去、加成、水解等三步制得乙二醇，生成的乙二醇再分别转化为乙二醛、乙二胺，最后两者在一定条件下脱水成环生成呲嗪。

（三）模拟真练

1.（笔试题）（I）六氟化硫分子具有正八面体构型（分子结构如图12所示），它难溶于水，在高温下仍有良好的绝缘性，在电器工业方面具有广泛的用途。下列说法正确的是（ ）。

A.SF6易燃烧生成S02

B.SF6分子是含有极性键的极性分子

C.如果氟元素有两种同位素，则SF6的不同分子种数为10种

D.SF6是原子晶体

（Ⅱ）观察图13，回答下列问题：

（1）氯化铝（a）的分子式是____ ，含有普通____ 键和____ 键。

（2）b是____ （写名称），是从____ 材料中剥离出来、由原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，该原子以____ 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的____ 薄膜，它的性能独特，是目前世上最薄却也是最____ 的纳米材料，几乎是完全____ 的（只吸收约2.3%的光），是已知____ 性能最好的材料等，其应用非常广泛。

2.（笔试题）四氧化三铁的制备方法之一如图14所示，试回答下列问题：

（1）该反应充分利用了（写出X的名称）的分解产物的作用。

（2）其中□-H的作用是____ ，CO的作用是____ 。

（3）Fe304的盐的化学式通常写为____ 。

参考答案：（1）a-吡咯烷酮 （2）它能接受H+，促使Fe3+水解生成更多的Fe（）（（）H） 作为还原剂使Fe（）（（）H）还原为Fe。04（3）Fe（Fe204）

3.（笔试题）厦门大学生命科学学院林圣彩教授课题组的一项研究曾破解了“二甲双胍”降血糖的作用机理，该研究为Ⅱ型糖尿病、脂肪肝、心血管疾病、癌症等疾病的药物研制提供了新的靶点和方向。“二甲双胍”的键线式为（ ） ，其中C、N之间形成了____ 键，它具有____ （填“酸”“碱”或“中”）性，故常制成二甲双胍盐酸盐的缓释药片。该药物的分子式（组成）是____ ，其水溶性____ ，不易在体内____ ，致乳酸（ ）（写结构简式）中毒发生率低，是广泛使用的双胍类降糖药。若把“二甲双胍”表示为（键线式）（ ），可否？

参考答案：单、双碱C4H11N5· HCI好蓄积 CH3CH（OH）COOH 可以

4.（笔试题）凶案现场，除了指纹，血液痕迹同样是非常重要的证据。于是，有些狡猾的犯罪分子作案后会将血迹擦拭掉，企图毁灭证据。但是，这又岂能逃过化学的追踪？

（1）鲁米诺又名发光氨（化学名称为3一氨基一苯二甲酰肼（ ），官能团有亚氨基（“NH”）、____、____（写名称），分子式为____ 。它在常温下为黄色晶体或苍黄色粉末。由于人体血液的血红蛋白中含有铁，而铁能催化过氧化氢的分解，使其变成水和氧气，氧气再氧化鲁米诺，就会发生荧光反应，呈现出蓝绿色的荧光。因此，无论时隔多久，或是经过擦洗，甚至哪怕只有百万分之一含量的血，鲁米诺也能检测出来，成为犯罪分子难掩踪迹的“克星”。

（2）与指纹和血液的检测比起来，还有一种检测显得似乎更为“高大上”，那就是DNA检测。DNA又名脱氧核糖核酸，其本质上是一种由碳（C）、氢（H）、氧（0）、____ 、____等元素构成的细长的化合物。它是染色体的主要组成成分，同时也是主要的 物质。

参考答案：（l）氨基羰基GH7 N3 02（2）氮（N） 磷（P） 高分子遗传

5.（笔试题）联苯双酯为我国独立研制的治疗肝炎的降酶新药。先由单宁水解得到（ ），剩余的合成路线之一如图15所示，试回答下列问题：

（1）第四步产率仅有64%的主要原因是____ 。

6.（笔试题）雷酸汞[Hg（ONC）2]曾是雷管装药的重要组分，现改用Pb（N3）2。试回答下列问题：

（1）ONC或CNO与OCN属于____ 。

（2）雷酸的结构式为（双分子结构）H-O-N=C=C=N-O-H。

①它属于____ 元酸。

②它能使溴水褪色，发生____ （填反应类型）反应，生成 ____ （写结构式）。

③它分解的方程式是____ 。

（3）①雷酸汞引爆的方程式是____ 。

②雷酸汞的制取较为困难，价格昂贵，故它不宜作为炸药，主要用作

剂，制取方法之一的方程式如下，请配平该方程式：Hg（N03）2+ ____ C2 Hs OH→____ Hg（ONC）2+ ____ H2O+ ____ 口↑（方框内填写分子式，下同）。

（4）Pb（N3）2常用Pb（N03）2与NaN3反应来制取，而NaN3的制法较多。

①法一，液氨法。液氨与金属钠反应生成NaNH2，再与笑气在210～220℃时反应：2NaNHz+N2O=NaN3+NaOH+口↑。笑气可用硝酸铵在240-245℃时分解得到，另一产物的验证常用的试剂是 ____ （写化学式，非试纸，有色物）溶液。

②法二，水合肼法。发生的反应为N2 H4 - H2 0+NaOH+CH3 0NO→NaN3+口+3H2O，CH3 0NO即亚硝酸甲酯，可用____ （钠盐）、硫酸与甲醇来制取。从分子构成来看，亚硝酸甲酯可用另一种有机物代替，其结构简式是____ 。

③法三，尿素法。尿素[CO（NH2）2]先与硝酸反应;再经过与浓硫酸反应、锌电解还原、与NaN02反应等一系列操作后生成N H2 CON HN-N-OH;然后 ____ 生成NH2 CON3;最后NH2 CON3与NaOH发生反应NH2 CON3 +3NaOH→NaN3+NH3↑+口+H2O，生成NaN3。

（5） N3与C02、N20等互为 ____ 体，属于____ 型结构。

（6）有一种消毒净水丸，药丸的外层是优氯净，其化学式是C12 Na（ NC0）3（化学名称为二氯异氰尿酸钠，其中氯为+1价），优氯净水解生成HCIO等，化学方程式为____ ;药丸的内层是亚硫酸钠，可用生成的HCIO除去，其离子方程式为____ 。

（7）从安全角度考虑，用剩的NaN3需要销毁，常用NaCIO溶液，该反应过程中产生的气体只有一种，且是无色、稳定的常见气

7.（笔试题）油脂等与我们的生活息息相关，有关转化及其产物各有重要用途。

（1）最简单的醛糖（单糖）是丙糖（有甜味的无色晶体）。

①它是糖类代谢的中间产物，由山梨糖或常见的单糖____ （写名称）氧化断裂即可得到。

②它又名甘油醛，通过甘油的温和氧化制备，氧化剂可以是过氧化氢，用二价铁盐催化，该化学方程式为____ 。

③甘油醛结构中的三个碳原子，其中一个较为特别，称为“手性碳”，即该碳原子连接的是____ 的基团。

④甘油醛容易发生烯醇化转化，生成____ （写产物名称）。

（2）环氧丙醛（结构式为（ ），也称2，3-环氧丙醛），它是一种无色、不稳定液体，有刺鼻气味。常用在棉织品处理、皮革、鞣革和蛋白凝固中双官能团的化学中间体和交联剂。

①写出环氧丙醛的环状同分异构体：____ （写键线式，至少三种）。

②环氧丙醛可用烯丙醇、3一羟基丙醛等来制取，都涉及脱氢，其中由3一羟基丙醛来制备亦有多种方法，试分别完成a、b两个转化及方程式。

a.先由乙烯催化氧化得到环氧乙烷，再

8.（面试题）2019年4月1日，公安部、国家卫生健康委、国家药监局联合发布公告，宣布从2019年5月1日起将芬太尼类物质列入《非药用类麻醉药品和精神药品管制品种增补目录》。芬太尼（ Fentanyl）.适用于各种疼痛及外科、妇科等手术过程中和手术后的镇痛;也用于防止或减轻手术后出现的“谵妄”;还可与麻醉药合用，作为麻醉辅助用药;与氟哌利多配制成“安定镇痛剂”，用于大面积换药及进行小手术的镇痛。但已被不法分子利用，成为“裂变”的第三代毒品。

（1）对此，你有什么看法？

（2）有人把芬太尼制成枸橼酸（柠檬酸）盐，柠檬酸是一种三羧酸类化合物，其结构式如图16所示。将柠檬酸加热至175℃时，会分解产生等物质的量的二氧化碳、水和氢气，还有一些白色晶体，后者是六元环的化合物，该化学方程式是____ （白色晶体写键线式）;柠檬酸在一定条件下可发生____ （填“加聚”或“缩聚”）等反应。

参考答案：（1）坚决支持国家有关部门的规定;自己不制毒、不贩毒、不吸毒;制止、检举揭发他人吸毒……遵纪守法，健康生活，社会安定，和谐发展……（2）

9.（面试题）各种爆炸事件时常发生。①工厂，如2019年4月24日，内蒙东兴化工，氯乙烯气柜泄漏扩散至电石冷却车间，遇火源发生燃爆;2019年3月21日，江苏响水生态化工园区天嘉宜化工有限公司的化学储罐发生爆炸。②家庭，如2019年3月31日，河北廊坊霸州康仙庄镇栲栳圈村一户村民办丧事时家中发生煤气罐燃爆。③大学实验室，如北京交通大学实验室、复旦大学实验室等于2019年期间均有爆炸发生。

（1）对此你有什么想法？

（2）黑火药爆炸与硝化甘油爆炸的主要产物有什么区别？

参考答案：（1）①增强社会责任感，警钟长鸣，安全在心中，预防为主，严查细管。②消除不安全因素，破除侥幸心理，做到严、勤、细、实。③规范操作，规范摆放（保管），规范从严管理。④不伤害他人，不伤害自己，不被别人伤害;提高自身安全意识，多观察自身周围的环境。⑤一旦发生爆炸，要立即报警，科学自救……提高自身的安全技能、自我保护能力和协助救护水平。（2）黑火药爆炸生成N2、C02等气体与固体K2S;而硝化甘油爆炸生成N：、C02、02等气体与水蒸气，无固体生成。

10.（面试题）（l）成语“甘之如饴”比喻什么？就“饴”你想到了化学中的什么物质及其产生与重要用途？

（2）成语“青出于蓝”比喻学生超过老师或后人胜过前人。“取蓝”的化学含义是什么？吲哚酚、靛蓝的键线式怎么写？

参考答案：（1）比喻心甘情愿地从事某种辛苦工作或虽处危难困境时也能安然忍受。“饴”，就是麦芽糖，是一种使用较早的糖类化合物，它可以通过风干的麦芽或谷物发酵酿造得到。人体维持生命活动的主要能源来自糖类化合物氧化产生的热量，糖类也是生活中不可缺少的调味品。民间有扯白糖、高梁饴等。（2）“取蓝”是世界上最早的印染化工，“取蓝”的原材料——蓝草，是一种木兰属一年生草本植物。叶子在酶的作用下水解为无

（3）有人提出抗病毒药物瑞德西伟对“新冠肺炎”病毒有一定的抑制作用，它的结构如图17所示，其中含氮的官能团有 ____ （写结构简式）及三价N。

参考答案：（1）丁烷在一定条件下氧化生成乙酸，乙酸与NaOH中和生成乙酸钠，乙酸钠在高温下与氯气发生取代反应生成CICH2 OONa，CICH2 00Na经过电解生成1，2一-氯乙烷，最后1，2一二氯乙烷与足量钠发生“武兹反应”得到环丁烷。 （2）双酚-A水杨酸6 丙烯腈类（CH2-CH-CN）、苯酮类、三嗪类、苯并三唑类等 （3） - NH2、C=N、 - NH、N-N、 -C≡N