题目内容

8．有机物X具有柠檬香味，是一种重要的食品添加剂．研究人员为了确定X的组成和结构进行了下列实验：将30.4g有机物X完全燃烧，测得生成88g二氧化碳和28.8g水；经质谱分析其相对分子质量为152；加入溴的四氯化碳溶液，溶液褪色；加入银氨溶液，在热水浴中温热，观察到光亮的银镜；加入KMnO4酸性溶液，褪色，得到三种氧化产物A、B、C．经红外光谱分析和核磁共振氢谱分析后，氧化产物B为 ，C为HOOC-COOH．A的红外光谱图和核磁共振氢谱图如图1：

已知：RCHO$\stackrel{KMnO_{4}（H+）}{→}$RCOOH

请回答：
（1）X的分子式是C10H16O．
（2）X分子中含有的官能团的名称是碳碳双键、醛基；X可能发生的反应是acd（填序号）．
a．加成反应    b．消去反应    c．氧化反应    d．还原反应
（3）A的结构简式是CH3COCH3．
（4）有机玻璃的主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯（结构简式如下），工业上常以A为原料进行合成，合成路线如图2所示．

已知：
①M的结构简式是．
②P的结构简式是CH2=C（CH3）COOH．

分析 （1）30.4g有机物X的物质的量为$\frac{30.4g}{152g/mol}$=0.2mol，完全燃烧，生成88g二氧化碳和28.8g水，即2mol二氧化碳和1.6mol水，所以1molX中含有10molC原子核16molH原子，其相对分子质量为152，应该还有O原子个数为$\frac{152-12×10-16×1}{16}$=1，据此分析其分子式；
（2）X中加入溴的四氯化碳溶液，溶液褪色；加入银氨溶液，在热水浴中温热，观察到光亮的银镜；加入KMnO4酸性溶液，褪色，得到三种氧化产物A、B、C．经红外光谱分析和核磁共振氢谱分析后，氧化产物B为 ，C为HOOC-COOH，可知X中含有碳碳双键和醛基；
（3）据A的红外光谱图和核磁共振氢谱图可知，A中只有1中H原子且含有C=O键；
（4）据工业上以A为原料进行合成有机玻璃的合成路线图可知，A与HCN发生加成反应生成的M为，水解生成2-甲基-2-羟基丙酸，2-甲基-2-羟基丙酸发生消去反应生成2-甲基丙烯酸，2-甲基丙烯酸与甲醇发生酯化反应生成的Q为CH2=C（CH3）COOCH3，Q发生加聚反应生成聚甲基丙烯酸甲酯．

解答 解：（1）30.4g有机物X的物质的量为$\frac{30.4g}{152g/mol}$=0.2mol，完全燃烧，生成88g二氧化碳和28.8g水，即2mol二氧化碳和1.6mol水，所以1molX中含有10molC原子核16molH原子，其相对分子质量为152，应该还有O原子个数为$\frac{152-12×10-16×1}{16}$=1，所以其分子式为C10H16O，故答案为：C10H16O；
（2）X中加入溴的四氯化碳溶液，溶液褪色；加入银氨溶液，在热水浴中温热，观察到光亮的银镜；加入KMnO4酸性溶液，褪色，得到三种氧化产物A、B、C．经红外光谱分析和核磁共振氢谱分析后，氧化产物B为 ，C为HOOC-COOH，可知X中含有碳碳双键和醛基，碳碳双键能够发生加成反应，醛基既能够发生还原反应又能够发生氧化反应，故答案为：碳碳双键和醛基；acd；
（3）据A的红外光谱图和核磁共振氢谱图可知，A中只有1中H原子且含有C=O键，X中含有10个C原子，被酸性高锰酸钾氧化生成B为 ，C为HOOC-COOH和A，所以A为CH3COCH3，故答案为：CH3COCH3；
（4）据工业上以A为原料进行合成有机玻璃的合成路线图可知，A与HCN发生加成反应生成的M为，水解生成2-甲基-2-羟基丙酸，2-甲基-2-羟基丙酸发生消去反应生成2-甲基丙烯酸CH2=C（CH3）COOH，CH2=C（CH3）COOH与甲醇发生酯化反应生成的Q为CH2=C（CH3）COOCH3，Q发生加聚反应生成聚甲基丙烯酸甲酯，故答案为：①；②CH2=C（CH3）COOH．

点评 本题考查有机物的推断，题目难度中等，本题的关键点是根据聚甲基丙烯酸甲酯为出发点，结合物质的官能团的变化进行推断，注意把握官能团的性质．

练习册系列答案
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13．下列说法正确的是（　　）
A．乙烯使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色均属于加成反应
B．常温常压下环癸五烯是一种易溶于水的无色气体
C．用酸性重铬酸钾溶液检验酒驾，发生的反应属于乙醇的氧化反应
D．等质量的乙烯和乙醇完全燃烧，消耗O2的物质的量相同
19．氧化物经氯化作用生成氯化物是工业生产氯化物的常用方法，Cl2、CCl4是常用的氯化剂．
如：Na2O+Cl2═2NaCl$\frac{1}{2}$O22CaO+2Cl2═2CaCl2+O2
SiO2+2CCl4═SiCl4+2COCl2Cr2O3+3CCl4═2CrCl3+3COCl2
请回答下列问题：
（1）COCl2俗称光气，分子中C原子采取sp2杂化，则该分子的结构式是，分子的立体构型是平面三角形．
（2）写出CCl4的电子式，与CCl4互为等电子体的分子和离子分别有SiCl4和SO42-（各举一例，写化学式）．
（3）比较下列物质的熔点，用“＞”“＜”或“=”填写．
  Na2O＞NaCl              CCl4＜SiCl4
（4）石英的主要成分是SiO2，晶体类型是原子晶体，实验室不能（选填“能”或“不能”）用石英坩埚融化氢氧化钠固体．
16．下列事实不能用元素周期律解释的是（　　）
A．相对原子质量：Ar＞KB．碱性：NaOH＞Mg（OH）2
C．酸性：HNO3＞H3PO4D．元素非金属性：Cl＞S
3．已知：
①H2O（g）═H2O（l）△H=-Q1kJ．mol-1
②C2H5OH（g）═C2H5OH（1）△H=-Q2kJ．mol-1
③C2H5OH（g）═302（g）=2C02（g）+3H20（g）△H=-Q3 kJ．mol-1
下列判断正确的是（　　）
A．酒精的燃烧热AH=-Q3 kJ•mol-1
B．由③可知1molC2H5OH（g）的能量高于2molC02（g）和3 molH20（g）的总能量
C．H20（g）→H20（ 1）释放出了热量，所以该过程为放热反应
D．23g液体酒精完全燃烧生成C02（g）和H20（ 1），释放热量为（0.5Q3-0.5Q2+1.5Q1）kJ
13．可逆反应A（g）+3B（g）?2C（g）+2D（g）在4种不同情况下反应速率分别如下，其中反应速率最大的是（　　）
A．v（A）=0.15mol/（L•min）B．v（B）=0.3 mol/（L•min）
C．v（C）=0.2 mol/（L•min）D．v（D）=0.1 mol/（L•min）
20．实验题：将V1 mL 1.0mol•L-1HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始保持V1+V2=50mL）．请按要求填空：
（1）该实验表明此反应释放（填吸收、释放）能量，即：化学能可以转化为热 能，通过甲图示分析可以得出：做该实验时，环境温度低于（填高于、低于、等于）22℃；
（2）根据甲图示计算该NaOH溶液的浓度约是1.5 mol•L-1
（3）如图乙所示，在锥形瓶放置有装有水的小试管，往小试管中分别加入下列物质时：①烧碱固体  ②浓硫酸  ③硝酸铵固体  ④NaCl固体，其中能使a端液面高于b端液面的是③．（填序号）
17．在一个不传热的固定容积的密闭容器中，发生可逆反应mA（g）+nB（g）?pC（g）+qD（g），当m、n、p、q为任意整数时，反应达到平衡的标志是（　　）
①体系的压强不再改变
②体系的温度不再改变
③各组分的浓度不再改变
④各组分质量分数不再改变
⑤反应速率v（A）：v（B）：v（C）：v（D）=m：n：p：q
⑥单位时间内m molA断键反应，同时pmolC也断键反应
⑦体系的密度不再变化．
A．③④⑤⑥B．②③④⑥C．①③④⑤D．③④⑥⑦
18．共价键都有键能之说，键能是指拆开1mol共价键所需要吸收的能量或形成1mol共价键所放出的能量．
（1）已知H-Cl键的键能为431.4kJ/mol，下列关于键能的叙述正确的是AD．
A．每生成1mol H-Cl键放出431.4kJ能量    B．每生成1mol H-Cl键吸收431.4kJ能量
C．每拆开1mol H-Cl键放出431.4kJ能量    D．每拆开1mol H-Cl键吸收431.4kJ能量
（2）参考下表中的数据，判断下列分子受热时最稳定的是A．
化学键H-HH-FH-ClH-Br
键能/kJ/mol436565431368
A．HF       B．HCl       C．HBr        D．H2
（3）能用键能大小解释的是A．
A．氮气的化学性质比氧气稳定
B．常温常压下，溴呈液态，碘呈固态
C．稀有气体一般很难发生化学反应
D．硝酸易挥发而硫酸难挥发
（4）已知：4HCl+O2═2Cl2+2H2O，该反应中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量．断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为31.9kJ．

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