题目内容

已知:,芳香烃A能发生如图一系列转化:

(1)反应类型:②
 
,③
 

(2)结构简式 A
 
,G
 

(3)反应的化学方程式:①
 
;⑤
 

(4)上述流程中的物质,互为同分异构体的是
 
(选填编号).
(5)写出由A转化为的线路.(用A→…→目标产物 在箭号上写明反应试剂及反应条件.)
 
考点:有机物的推断
专题:有机物的化学性质及推断
分析:由G的加聚产物结构可知G为,E在浓硫酸、加热条件下得到G,结合E的分子式可知,应是E分子内脱去1分子水生成G,A与溴水发生反应生成B,B在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成C,C可以发生银镜反应生成D,D部分还原生成E,故B中侧链端碳原子应连接2个Br原子,结合G的结构可知A为,顺推可知B为,C为,D为,E为,E发生缩聚反应生成F为,据此解答.
解答: 解:由G的加聚产物结构可知G为,E在浓硫酸、加热条件下得到G,结合E的分子式可知,应是E分子内脱去1分子水生成G,A与溴水发生反应生成B,B在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成C,C可以发生银镜反应生成D,D部分还原生成E,故B中侧链端碳原子应连接2个Br原子,结合G的结构可知A为,顺推可知B为,C为,D为,E为,E发生缩聚反应生成F为
(1)反应②是发生取代反应生成
 反应③是发生氧化反应生成
故答案为:取代反应;氧化反应;
(2)由上述分析可知,A为,G为
故答案为:
(3)反应①的化学方程式为:
反应⑤的化学方程式为:
故答案为:
(4)上述流程中的物质,C与G的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,
故答案为:CG;
(5)由A转化为的线路为:
故答案为:
点评:本题考查有机物推断,根据G的加聚产物确定G的结构,结合反应信息及反应条件,采取正推法、逆推法相结合进行解答,较好的考查学生逻辑推理能力,确定B的结构特点是关键,注意2个羟基连接同一碳原子上会脱去1分子水形成碳氧水解,难度中等.
练习册系列答案
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二甲醚(CH3OCH3)具有优良的燃烧性能,被称为21世纪的“清洁能”.一步法合成二甲醚以(CO/H2)为原料,在一定温度、压强和催化剂作用下进行,反应器中发生了下列反应:
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),△H1=-90kJ?mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),△H2=-23kJ?mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),△H3=-41kJ?mol-1
(1)一步法合成二甲醚的3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=
 
,该反应在
 
自发(填“高温”或“低温”).有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3),压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚,结果如图1所示.其中CO转化率随温度升高而降低的原因是
 


(2)另一种合成二甲醚的方法称为“二步法”,该工艺为让反应①和反应②分别在不同的反应器中进行,无反应③发生,而“一步法”的反应③的发生提高了CH3OCH3的产率,原因是
 

(3)由CO2加氢直接合成二甲醚可以消除过度CO2排放对环境的影响.当在合成反应器中加入碳氢比
n(CO2)
n(H2)
为1:3的混合,在一定条件下反应得到二甲醚和水蒸气,实现了CO2的减排目的.该反应的反应方程式为
 

(ⅰ)判断该反应在一定温度下,体积恒定的密闭容器中下列不能作为达到化学平衡状态的依据是
 

A.容器的密度不变  
B.容器内压强保持不变
C.平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内消耗2mol CO2,同时消耗1mol二甲醚
(ⅱ)相同温度下,在两个设备中进行上述反应,某时刻设备中各气态物质的浓度及正逆反应速率关系如表:
设备编号c(CO2
/mol?L-1
c(H2
/mol?L-1
c(CH3OCH3
/mol?L-1
c(H2O)
/mol?L-1
v(正)和v(逆)比较
1.0×10-21.0×10-21.0×10-41.0×10-4v(正)=v(逆)
2.0×10-21.0×10-21.0×10-42.0×10-4
判断设备Ⅰ中的反应是否达到平衡状态(填“是”或“否”)
 
,该温度下的平衡常数K=
 
;推测表中空格处v(正)与v(逆)的关系,并写出推测过程)
 

(4)如图2为绿色电“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图,写出以石墨为电极的电池工作时负极电极反应式为
 
CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体,控制和治理CO2、SO2、NOx是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径.
(1)有效“减碳”的手段之一是节能.下列制氢方法中最节能的是
 
.(填字母序号)
A.电解水制氢:2H2O
 高温 
.
 
2H2↑+O2
B.高温使水分解制氢:2H2O
 高温 
.
 
2H2↑+O2
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O
   TiO2   
.
太阳光
2H2↑+O2
D.天然气制氢:CH4+H2O
高温
CO+3H2
(2)CO2可转化成有机物实现碳循环.在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g )?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.

①反应进行到10min时CO2的转化率为
 
;从4min到10min,v(H2)=
 
mol?L-1?min-1
②能说明上述反应达到平衡状态的是
 
(填字母序号).
A.CO2与CH3OH的物质的量浓度相等时
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3mol H2,同时生成1mol H2O
D.混合气体的总物质的量保持不变
(3)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一,汽车发动机工作时会引发和反应,其能量变化示意图如下:

①写出该反应的热化学方程式:
 

②通过NOx传感器可检测NOx的含量,其工作原理示意图如下:

该传感器是依据
 
原理(填“原电池”或“电解池”)而工作的.Pt电极上发生的是
 
反应(填“氧化”或“还原”).

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