题目内容

12．化合物M是一种强度很高的合成纤维，被广泛用于太空服、降落伞等高科技领域中．下列是某研究小组以化合物A为原料生产M的合成路线：

已知以下信息：

1molA可与2molBr2发生加成反应；
B中有两种化学环境不同的氢；
D不能使溴的CCl4溶液褪色，其核磁共振氢谱为单峰；
E能与金属钠反应放出氢气．
请回答下列问题：
（1）C的结构简式为，D的化学名称是丙酮．
（2）A的结构简式为．
（3）F中所含官能团有羟基、碳碳双键（填名称），F→G的反应类型是加成反应．
（4）反应G→H的化学方程式为．
（5）F的同分异构体中能发生银镜反应的有4种，其中在核磁共振氢谱中出现两组峰的是（填结构简式）．

分析 C和H在一定条件下反应生成M，根据M的结构简式可知其单体C、H为、；再结合G中含有官能团Br原则，且在氢氧化钠的水溶液中反应生成H，则H为、G的结构简式为：，故C为；B催化氧化生成C，则B为；D不能使溴的CCl4溶液褪色，说明D中不含醛基，其核磁共振氢谱为单峰，再结合A与臭氧发生信息反应生成D和B可知，D为丙酮：；1molA可与2molBr2发生加成反应，说明A中含有两个碳碳双键，则A为：；D发生反应①②生成E，E与氢气按照1：1反应生成F，F与HBr反应生成G，则F为；E能够与钠反应生成氢气，则E中含有羟基，E与氢气反应生成F，则E的结构简式为：，据此进行解答．

解答 解：C和H在一定条件下反应生成M，根据M的结构简式可知其单体C、H为、；再结合G中含有官能团Br原则，且在氢氧化钠的水溶液中反应生成H，则H为、G的结构简式为：，故C为；B催化氧化生成C，则B为；D不能使溴的CCl4溶液褪色，说明D中不含醛基，其核磁共振氢谱为单峰，再结合A与臭氧发生信息反应生成D和B可知，D为丙酮：；1molA可与2molBr2发生加成反应，说明A中含有两个碳碳双键，则A为：；D发生反应①②生成E，E与氢气按照1：1反应生成F，F与HBr反应生成G，则F为；E能够与钠反应生成氢气，则E中含有羟基，E与氢气反应生成F，则E的结构简式为：，
（1）根据分析可知，C的结构简式为：；D的结构简式为：，名称为丙酮，
故答案为：；丙酮；
（2）A的结构简式为：，
故答案为：；
（3）F为，其分子中含有的官能团为羟基和碳碳双键；F→G为碳碳双键与溴化氢的加成反应，
故答案为：羟基、碳碳双键；加成反应；
（4）H为、G为，则G→H的化学方程式为：，
故答案为：；
（5）F为，F的同分异构体中能发生银镜反应，说明满足条件的有机物分子中含有醛基：-CHO，该有机物可以看作用醛基取代丁烷中H原子，丁烷存在正丁烷和异丁烷两种同分异构体，其中正丁烷中含有2种H、异丁烷中也含有2中等效H，所以满足条件的有机物的同分异构体有：2+2=4种；其中在核磁共振氢谱中出现两组峰，说明其分子中含有2种等效H，满足条件的有机物的结构简式为：，
故答案为：4；．

点评 本题考查了有机推断，题目难度中等，熟练掌握常见有机物结构与性质为解答关键，根据M推断C、H为突破口，注意对信息反应的理解及应用，试题充分考查学生的分析、理解能力及逻辑推理能力．

练习册系列答案
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14．为了延长食品的保质期，防止食品受潮及富脂食品氧化变质，在包装袋中可装入的物质是（　　）
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11．某无色溶液，可能含有以下离子中的若干种：H+、NH4+、K+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NO3-、CO32-、SO42-，现各取两份100mL溶液进行如下实验：
①第一份加足量BaCl2溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为9.32g．
②第二份逐滴滴加NaOH溶液，测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图．
已知：2Al3++2CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑
（1）由此推断，原溶液一定含有的阳离子种类及其浓度，将结果填入下表（可不填满）．
一定含有的阳离子种类
物质的量浓度（mol/L）
（2）无法确定的离子是NO3-，如何通过进一步实验确证未确定的离子是否存在？用小试管取少量溶液，加入少量浓硫酸，再向试管中加入铜屑并加热，产生的气体在空气中变成红棕色证明含有硝酸根离子．．
7．硝酸钾用途广泛，工业上一般用复分解反应制取硝酸钾（相关物质的溶解度曲线如图2见下表）．以硝酸钠和氯化钾为原料制备硝酸钾的工艺流程如图1：

完成下列填空：
（1）为了加速固体溶解，可采取的措施有加热、搅拌、研细颗粒等（至少写两种）；实验室进行蒸发结晶操作时，为了防止液滴飞溅，进行的操作是用玻璃棒不断搅拌滤液．
（2）过滤I所得滤液中含有的离子是K+、NO3-、Na+、Cl-；过滤I所得滤液在进行冷却结晶前应补充少量水，目的是减少NaCl的结晶析出．
（3）检验产品KNO3中杂质的方法是取少量固体溶于水，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若生成白色沉淀说明含有杂质．
实验室模拟工业上用氯化钾和硝酸铵为原料制取硝酸钾的过程如下：取40g NH4NO3和37.25g KCl固体加入100g水中，加热至90℃，固体溶解，用冰水浴冷却至5℃以下，过滤（a）．在滤液中再加入NH4NO3，加热蒸发，当体积减小到约原来的$\frac{2}{3}$时，保持70℃过滤（b），滤液可循环使用．完成下列填空：
（4）过滤（a）得到的固体物质主要是KNO3；在滤液中再加入NH4NO3的目的是增大铵根离子的浓度，有利于氯化铵结晶析出．
（5）为检测硝酸钾样品中铵盐含量，称取1.564g样品，加入足量的NaOH浓溶液，充分加热，生成的气体用20.00mL 0.102mol/L H2SO4溶液全部吸收，滴定过量的H2SO4用去0.089mol/L标准NaOH溶液16.55mL．
滴定过程中使用的指示剂是甲基橙；样品中含铵盐（以氯化铵计）的质量分数是8.92%（保留3位数）．
17．某化学小组通过查阅资料，设计了如图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4•7H2O．已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质（3.3%）．

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如表：
沉淀物开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH
Al（OH）33.85.2
Fe（OH）32.73.2
Fe（OH）27.69.7
Ai（OH）27.19.2
（1）操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外，还需要的主要仪器有漏斗、蒸发皿．
（2）“碱浸”过程中发生反应的离子方程式有Al2O3+2OH-═2AlO${\;}_{2}^{-}$+H2O、2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑．
（3）“酸浸”时所加入的酸是H2SO4（填化学式）．
（4）操作b为调节溶液的pH，你认为pH的调控范围是3.2-7.1．
（5）产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4•7H2O），其原因可能是H2O2的用量不足（或H2O2失效）、保温时间不足导致Fe2+未被完全氧化造成的（写出一点即可）．
4．己二酸为白色晶体，熔点153.0～153.10C，易溶于酒精，主要用于制造尼龙，泡沫塑料及润滑剂和增塑剂等，用途十分广泛．生产原理如图1：

绿色合成流程如下：
①在100mL三颈烧瓶中加入2.00g催化剂（由乌酸钠和草酸合成），34.0mL30%的H2O2溶液和磁子；室温下搅拌15～20min后，加入8.20g环己烯；连接好装置（如图2所示，固定夹持仪器已略去），继续快速剧烈搅拌并加热，反应1.5h后，得到热的合成液．
②把热的合成液在一定温度下冷却，抽滤得到己二酸晶体，（己二酸溶解度随温度变化较大，而环己烯的解度随温度变化不大）．
③用重结晶法提纯晶体，洗涤、干燥、称量得产品的质量为12.41g．
回答下列问题：
（1）传统法中硝酸和绿色法中H2O2在反应中起氧化剂作用，与绿色制备的原理相比，传统制法被淘汰的主要原因是：浓硝酸具有强腐蚀性，对设备腐蚀严重，反应中会生成有毒的氮氧化物，污染环境．
（2）绿色法中仪器a的名称为球形冷凝管，其作用是冷凝回流，提高原料的利用率．
（3）绿色合成时，请解释必须快速剧烈搅拌的原因是环己烯不溶于水，快速搅拌有利于反应物充分接触，加快反应速率．
（4）回收未反应的环己烯的方法是分液，所用的主要仪器的名称为分液漏斗．
（5）洗涤晶体时应选择的合适的洗涤剂为B （填字母序号）．
A．蒸馏水       B．冰水混合物       C．乙醇       D．滤液
（6）本实验中，己二酸的产率为85%．
1．在前一种分散系中慢慢地滴入后一种溶液所观察到的现象不是先沉淀后变澄清的是（　　）
A．氢氧化铁胶体滴加盐酸B．四羟基合铝酸钠溶液中加盐酸
C．氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液D．氯化铝溶液中滴加氨水
2．25℃时，[NH4+]浓度均为1mol/L的（NH4）2SO4、（NH4）2CO3、（NH4）2Fe（SO4）2三种溶液，若其浓度分别为a、b、c（单位：mol/L），则下列判断正确的是（　　）
A．a=b=cB．c＞a＞bC．b＞a＞cD．a＞c＞b

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