精细有机合成原理期末练习题

精细有机合成原理期末练习题

一、 填空题

1、精细化工产品的特点是（小批量、多品种）、（高技术密集）、（附加值高）、（综合生产工艺流程和多用途）、（商品性强）； 2、石油是由（碳）、（氢）、（氧）、（氮）、（硫）五种元素组成的，这五种元素可以构成（烃类）和（非烃类）两类化合物；

3、化学反应器按催化剂运动状态可分为（固定床）、（流化床）和（移动床）； 4、全混流反应器的基本假设之一是，器内各处浓度、温度（相同），且等于（出口）的浓度和温度； 5、单层绝热床反应器适用于热效应（小）的化学反应，否则用（多层）绝热床反应器； 6、精细有机合成中，溶剂的作用主要有（溶解作用）和（影响化学反应）； 7、催化剂的使用要求有（活性）、（选择性 ）、（寿命）和（机械强度）； 8、催化剂失活的原因有（热失活）和（中毒）两种； 9、均相配位催化反应的优点是（活性高）、（选择性好）、（有体系预见性）；

10、卤代苯（氟苯、氯苯、溴苯、碘苯）的一硝化是一个（亲电取代）反应，由于氟的电负性最大，其负的（吸电诱导）效应也最大，一硝化时异构产物中（对）位的比例大。 11、常用磺化剂有（浓硫酸）、（发烟硫酸）、 （氯磺酸）和（三氧化硫）。 12、写出三种不同类型的氢化催化剂（铁粉）、（硫化钠）、（NaBH4）。 13、天然石油中含有（烷烃）、（环烷烃）、 （芳烃）三种烃类化合物； 14、催化剂寿命指的是保持其（平衡活性ae）的时间。

二、 单选题

1、 下列试剂哪一个不是亲电试剂？

(a)NO2+ (b)Cl2 (c)Fe2+ (d)Fe3+ 2、 按极性分类，下列溶剂中哪一个是非极性溶剂？

(a)丙酮 (b)环己烷 (c) 水 (d)甲醇 3、 下面哪一个不是自由基生成（链引发）的方式？

(a)加压 (b)加热 (c)加过氧化苯甲酰 (d)光照 4、 下面哪一个化合物最容易发生硝化反应？ (a)苯 (b)一硝基苯 (c) 二硝基苯 (d)苯胺 5、1摩尔硝基苯还原生成1摩尔苯胺，理论上需要铁粉的摩尔数为 (a)1.0 (b)1.25 (c)2.0 (d)2.25 6、下面哪一个是H酸？(b)

HO3S(a)OHNH2(b) HO S3 H N2OHSO H3HONH(c) HOS32OH(d) HOS3SOH3

7、某化学反应的计量方程式为： 2P A S 已知：nA0=10mol,nA=1mol,nP=12mol,则：

(a)Sp=1/3 (b)Sp=2/3 (c)Yp=3/10 (d)Yp=1/10 8、最常用的胺基化剂是：

(a)氨水 (b)气氨 (c)液氨 (d)碳酸氢氨 9、2-氯蒽醌胺解制备2-氨基蒽醌的催化剂是：

(a)CuCl (b)CuCl+SnCl2 (c)CuCl+FeCl2 (d)CuSO4 10、下面哪一个重氮盐偶合时的反应活性最高？

(a)Cl-Ar-N=N+ (b)O2N-Ar-N=N+ (c)H3C-Ar-N=N+ (d)H3CO-Ar-N=N+

11、用混酸（浓硫酸和硝酸）硝化时，关于浓硫酸的作用，下面哪一个说法是错误的？

(a)可作为反应溶剂；(b)使硝酸产生NO2+正离子；(c)提高对位产物的产率； (d)提高硝化能力。

12、当一硝基苯硝化制备二硝基苯时，最适宜的硝化剂是：

(a)稀硝酸 (b)浓硝酸 (c) 稀硝酸与稀硫酸混酸(d) 浓硝酸与稀硫酸混酸 13、苯胺一硝化时，采用的硝酸比Ф应当是：

(a)1.0 (b)1.01-1.05 (c)1.1-1.2 (d)2.0 14、用混酸硝化时，关于脱水值DVS正确的说法是:

(a) DVS增加,废酸酸中水含量增加,硝化能力减小； (b) DVS增加,废酸酸中水含量减小, 硝化能力减小； (c) DVS增加,废酸酸中硫酸含量减小, 硝化能力减小； (d) DVS增加, 废酸酸中硫酸含量增加,硝化能力增加。

15、用二硫化钠（Na2S2）还原硝基苯制备苯胺时，S22-被氧化成：

(a)S0 (b)S2O32- (c)SO32- (d)SO42- 16、下面哪一个置换卤化最容易发生？b

(a)CH3CH2CH2CH2-OH + HCl(b)(CH3)3C-OH + HCl(c)CH3CH2CH2CH2-OH + HI(d)(CH3)3C-OH + HI

17、苯与卤素的取代卤化反应Ar + X2 == ArX + HX，下面哪一个不能用作催化剂？

(a)FeCl3 (b)I2 (c)FeCl2 (d)HOCl

18、某化学反应的计量方程式为A+2B===C+2D，正确的说法是：

(a)rD=2（rA） (b)是一个三分子反应 (c)是一个三级反应 (d)2rD=（rA） 19、按极性分类，下列溶剂中哪一个是非极性溶剂？

(a)甲酸 (b)甲苯 (c) 甲胺 (d)甲醇 20溶剂与溶质之间的作用力不包括：

(a)库仑力 (b)氢键 (c)离子键 (d)范德华力 21、下面哪一个化合物最容易发生硝化反应？ (a)氯苯 (b)苯酚 (c) 一硝基苯 (d)苯磺酸 22、叔丁基氯在下面哪一个溶剂中水解生成叔丁醇的反应速率最快？ (a)甲醇 (b)乙醇 (c)甲酸 (d)水 23、相转移催化剂中，常用的季铵负离子是 (a)Cl- (b)SO42- (c)SO32- (d)F- 24、生产乙苯时，用三氯化铝作催化剂，采用的助催化剂为： (a)HCl (b)HF (c)H2SO4 (d)HNO3

25、1摩尔间二硝基苯还原生成1摩尔间二苯胺，理论上需要铁粉的摩尔数为 (a)1.0 (b)1.25 (c)4.5 (d)2.25

26、重氮化反应中，下面哪一个是亲电进攻试剂？

(a)H+ (b) NOCl (c)NO2 (d)N2O4 27、配位催化剂M-H与乙烯生成Π-化合物的过程是：

(a)插入反应(b) 消除反应(c)配位反应(d)解配反应

28、用混酸（浓硫酸和硝酸）硝化时，关于浓硫酸的作用，下面哪一个说法是错误的？

(a) 使硝酸产生NO2+正离子； (b) 可作为反应溶剂； (c)提高对位产物的产率； (d)提高硝化能力。

29、乙苯混酸硝化制备硝基乙苯，为了提高对位产率，可采用哪一个方法？

(a) 混酸中加水 (b) 混酸中加盐酸 (c)提高混酸用量(d)提高混酸浓度 30、均相配位催化剂中，如果配位体为-CH3，它是：

(a)单电子配体 (b)双电子配体 (c)三电子配体 (d)多电子配体 31、用混酸硝化时，关于脱水值DVS正确的说法是:

(a) DVS增加,废酸酸中水含量增加,硝化能力减小； (b) DVS增加,废酸酸中水含量减小, 硝化能力减小； (c) DVS增加,废酸酸中硫酸含量减小, 硝化能力减小； (d) DVS增加, 废酸酸中硫酸含量增加,硝化能力增加。 32、用三氧化硫作磺化剂的缺点是： (a)有废酸产生 (b)有无机杂质产生 (c)易生成副产物 (d)成本高

33、用浓硫酸作磺化剂，动力学方程的特点是反应速率：

(a)与水的浓度成正比 (b)与水的浓度成反比 (c) 与水的浓度的平方成正比 (d) 与水的浓度的平方成反比

34、苯与氯气的取代卤化反应Ar + Cl2 == ArCl + HCl，下面哪一个不能用作催化剂？

(a)H2SO4 (b)I2 (c)FeCl2 (d)HOCl 35、用浓硫酸磺化时，亲电质点是：

(a)SO3 (b)H+ (c)H3+O (d)SO2

36、用多硫化钠还原硝基苯制备苯胺时，一般不用Na2Sn（n=3-4），而用Na2S2，因为Na2Sn（n=3-4）的：

(a)还原能力差， (b)易生成硫磺 (c)价格较贵 (d)副反应多 37、芳香环上C-烃化时，最常用的酸性卤化物催化剂是：

(a)AlBr3 (b)AlCl3 (c)BF3 (d)ZnCl2

三、 解答下列各题

1、 全混流的三个基本假设是什么？

a.物料在瞬间混合均匀b.锅内各处物料组成和温度相同c.返混无穷大

2、 硝基苯用Na2S2还原制苯胺的总反应方程式为：

C6H5NO2 + Na2S2 +H2O == C6H5NH2+Na2S2O3 试写出其反应机理。

3、 氯苯用混酸硝化得到邻、对、间位硝基氯苯的沸点分别为245.7℃、242.0℃、235.6℃,熔点分别为32℃、

84℃、44℃，试确定反应产物与废酸及异构产物之间的分离方法。

4、 分别写出苯酚、2-萘酚、H酸与C6H5N=NCl偶合的反应方程式。

5、反应C5H11Cl + NaOH == C5H11OH + NaCl,用相转移催化剂季铵盐（C6H5CH2+(CH3)3Cl-）来进行，写出其反应原理；

6、乙烯（C2H4）在配位催化剂M-H的作用下生成α-烯烃，写出配位与解配、插入和消除的反应过程。

7、苯氯化的反应方程式为：

K1

C6H6 + Cl2 == C6H5Cl + HCl K2

C6H5Cl + Cl2 == C6H4Cl2 + HCl K3

C6H4Cl2 + Cl2 == C6H3Cl3 + HCl

试从该反应的动力学特点出发，分析氯化深度、混合作用和反应温度对产物分布的影响。

随着X值的增加，苯的转化率增加，一氯苯的含量虽然随着增加，但二氯苯的含量也随之增加。 一般反应温度越高，反应速度越快。较难进行的反应，随着温度的增加反应速度明显增加。

8、硝基甲苯用混酸硝化的反应方程式为：

CH3+ HNOHSO423CH3NO+ 2+ NO2NO2

CH3CH3

邻、间、对位的沸点分别为221.7℃、231.9℃、238.5℃,熔点分别为-9.5℃、16.0℃、51.7℃，试确定反应产物与废酸及异构产物之间的分离方法。

四、计算题

1、10摩尔甲苯在用浓硫酸磺化时，生成物中含有1摩尔未反应的苯，8摩尔对甲苯磺酸，求：甲苯的转化率X，对甲苯磺酸的选择性S和对甲苯磺酸的理论收率Y。

2、苯用混酸一硝化，已知硝酸比Ф=1，混酸中硫酸的质量百分数为65%，硝酸的质量百分数为17%，以100份质量的混酸为计算基准。求：（1）脱水值DVS，（2）废酸计算质量。 3、10摩尔硝基苯用Na2S还原制备苯胺，计算Na2S的理论用量为多少克？

五、合成题

2.写出以萘为原料，制备H酸的合成反应步骤。

3、以萘为原料制备β-萘磺酸钠，（1）确定磺化剂；（2）写出各步的操作条件（温度、原料配比、反应时间、加料方式）及有关的化学反应方程式；

生产过程分三步，即磺化、水解-吹萘、中和盐析。各步反应式如下： 磺化：

SO3HSO3H H2SO4分子比160℃2h95%H2O5%

11.08水解-吹萘：

SO3H2H2O (汽)160℃ H2SO4

中和盐析：

SO3H2生产过程如下图所示：

熔融萘Na2SO3SO3Na2SO2H2O

磺化98% H2SO4水 解吹 萘中 和结 晶过 滤洗 涤废水β-萘磺酸钠160℃回收萘

六、工艺原理题

1、苯氯化生产氯苯（一氯苯、二氯苯、三氯苯），根据其动力学特点，试分析（1）氯化深度X，（2）混合作用，（3）反应温度对产物分布的影响；（4）对原料纯度有何要求？

2、苯用浓硫酸磺酸制备苯磺酸，（1）写出反应机理；（2）并推导出动力学方程式。

2H2SO42H2SO43H2SO4SO3SO3H3SO4H2S2O7H3OHSO4H3O-H+HSO3HSO4HSO4

HSO3SO3H

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