题目内容
【题目】由乙烯和丙二酸等物质合成I,合成路线如下:
请回答下列问题:
(1)丙二酸的结构简式是_________。
(2)有机物D的分子式为C5H10O4,其官能团的名称是__________。
(3)写出A→B的化学反应方程式______________________________________。
(4)E→F的反应类型是______________。
(5)在一定条件下,丙二酸与乙二醇通过发生缩聚反应生成高分子化合物。写出该高分子化合物的化学式______________。
(6)I的同分异构体中属于芳香族化合物且满足下列条件的有_____种。
①苯环上有4个取代基;②与FeCl3溶液发生显色反应;③每种同分异构体1 mol能与1 mol碳酸钠发生反应,也能与足量金属钠反应生成2molH2;④一个碳原子连接2个或2个以上羟基不稳定。
其中苯环上的一氯代物只有一种的是___________________。(写出其中一种的结构简式)
(7)丙二酸可由乙烯、甲醛为原料制得(其它无机试剂任选)。请模仿并画出合成路线图。___________
【答案】 HOOCCH2COOH 羟基、醛基 CH3CHO + H2 CH3CH2OH 取代反应 (正确的结构式、结构简式亦可) 6 或
【解析】试题分析:本题考查有机推断和有机合成,有机物结构简式和有机方程式的书写,有机反应类型的判断,限定条件同分异构体数目的确定和书写,有机合成路线的设计。乙烯发生催化氧化生成A,A能与H2反应生成B,A+HCHO→D,根据题给已知①,A的结构简式为CH3CHO,B的结构简式为CH3CH2OH;D的分子式为C5H10O4,D由1molA与3molHCHO制得,D的结构简式为;B与Na反应生成C,C为CH3CH2ONa;D与H2反应生成E,E的结构简式为,E与HBr发生取代反应生成F,F的结构简式为;丙二酸与B(CH3CH2OH)发生酯化反应生成G,G的结构简式为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3;G+F→H发生题给已知②的反应,H的结构简式为;根据H→I的条件和I的分子式(C9H12O4)可推知I的结构简式为。
(1)丙二酸的结构简式为HOOCCH2COOH。
(2)D的分子式为C5H10O4,D的结构简式为,D中官能团的名称为羟基、醛基。
(3)A→B的化学方程式为:CH3CHO+H2CH3CH2OH。
(4)E的结构简式为,E与HBr发生取代反应生成F,E→F为取代反应。
(5)丙二酸中含2个羧基,乙二醇中含2个羟基,丙二酸与乙二醇发生缩聚反应形成的高分子化合物的结构简式为。
(6)I的分子式为C9H12O4,I的不饱和度为4,则I的属于芳香族化合物的同分异构体中侧链都是饱和结构;I的同分异构体与FeCl3发生显色反应,I的同分异构体含酚羟基;1molI的同分异构体能与1molNa2CO3反应,I的同分异构体中含1个酚羟基;1molI的分异构体与足量Na反应生成2molH2,I的同分异构体中还含有3个醇羟基;一个碳原子上连接2个或2个以上羟基不稳定,I的同分异构体的苯环上四个取代基为:一个—OH和3个—CH2OH,3个—CH2OH在苯环上有三种位置:、、,酚羟基分别取代苯环上H,依次有2种、3种、1种,符合题意的I的同分异构体有2+3+1=6种。其中苯环上一氯代物只有一种的结构简式为、。
(7)丙二酸中含3个碳原子,乙烯中含2个碳原子,HCHO中只有一个碳原子,碳链增长,联想题给已知①,由乙烯合成CH3CHO,结合题给流程,合成路线流程为:。
【题目】Na2O2可用作制氧剂、漂白剂。
(1)已知:2CrO42ˉ+2H+Cr2O72ˉ+H2O。在碱性溶液中,Na2O2可以把Cr2(SO4)3中的Cr元素氧化成+6价,该反应的离子方程式为___________________________________。
(2)某化学兴趣小组同学欲在实验室中制备少量Na2O2。
查阅资料得知,将钠加热至熔化,通入一定量的除去CO2的空气,维持温度在453—473K之间,钠即被氧化为Na2O;进而增加空气流量并迅速提高温度至573—673K,即可制得Na2O2。
①若采用上述仪器装置制备Na2O2,从左到右仪器的连接顺序为(填接口字母,各装置只能用一次)________;装置D的作用为________。
②装置A中生成Na2O2的化学反应方程式为_______________________。
③若实验时准确称取2.3 gNa进行反应,将反应后的固体溶于1L水中,向所得溶液中加入50 mL 0.5 mol/L NH4Al(SO4)2溶液充分反应,请写出加入NH4A1(SO4)2溶液后发生反应的离子方程式________。
(3)小组同学继续对反应后固体的组成进行探究。
a.取一定量反应后固体,加入足量水充分反应,有气体生成;
b.将生成的气体全部转入真空密闭容器中,放电后充分反应,气体体积减少了3 / 5(不考虑O3的生成)。
①反应后固体中一定有的物质为________(填化学式)。
②为进一步确定反应后固体的组成,需对b中剩余气体继续进行猜想与设计,请完成下表。
猜想 | 实验设计 | 现象与结论 |
剩余气体为___________。 | _______________________________。 | 若看到____________ 证明此猜想正确,反之则不正确 |