题目内容
【题目】化合物X是一种有机合成中间体,Z是常见的高分子化合物,某研究小组采用如下路线合成X和Z:
已知:①化合物A的结构中有2个甲基
②RCOOR′+R″CH2COOR′
请回答:
(1)写出化合物E的结构简式 , F中官能团的名称是;
(2)Y→Z的化学方程式是;
(3)G→X的化学方程式是 , 反应类型是;
(4)若C中混有B,请用化学方法检验B的存在(要求写出操作、现象和结论) .
【答案】
(1)CH2=CH2;羟基
(2)
(3);取代反应
(4)取适量试样于试管中,先用NaOH溶液中和,再加入新制的氢氧化铜悬浊液,加热,若产生砖红色沉淀,则有B存在
【解析】A可以连续发生氧化反应,结合分子式可知A属于饱和一元醇,化合物A的结构中有2个甲基,则A为(CH3)2CHCH2OH,故B为(CH3)2CHCHO,C为(CH3)2CHCOOH.由Y的分子式可知,Y的结构简式为CH2=CHCl,可知D为HC≡CH,Y发生加聚反应生成高分子Z为 .结合信息②可知G为酯,F属于醇,D与氢气发生加成反应生成E为CH2=CH2 , E能与水发生加成反应生成F为CH3CH2OH,故G为(CH3)2CHCOOCH2CH3 , X为 .
(1)化合物E的结构简式为:CH2=CH2 , F为CH3CH2OH,F中官能团的名称是:羟基, 所以答案是:CH2=CH2;羟基;
(2)Y→Z的化学方程式是: ;
(3)G→X的化学方程式是: ,反应类型是取代反应;
(4)B为(CH3)2CHCHO,C为(CH3)2CHCOOH,检验C中含有B,只需检验醛基即可,取适量试样于试管中,先用NaOH溶液中和,再加入新制的氢氧化铜悬浊液,加热,若产生砖红色沉淀,则有B存在,
所以答案是:取适量试样于试管中,先用NaOH溶液中和,再加入新制的氢氧化铜悬浊液,加热,若产生砖红色沉淀,则有B存在.
【题目】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一,研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应的热化学方程式如下:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=﹣53.7kJmol﹣1 Ⅰ
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2 Ⅱ
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:
T(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
[备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性;转化的CO2中生成甲醇的百分比
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为﹣283.0kJmol﹣1和﹣285.8kJmol﹣1 .
②H2O(1)═H2O(g)△H3=44.0kJmol﹣1
请回答(不考虑温度对△H的影响):
(1)反应I的平衡常数表达式K=;反应Ⅱ的△H2=kJmol﹣1 .
(2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有 .
A.使用催化剂Cat.1
B.使用催化剂Cat.2
C.降低反应温度
D.投料比不变,增加反应物的浓度
E.增大 CO2和H2的初始投料比
(3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是 .
(4)在如图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程﹣能量”示意图.
(5)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在极,该电极反应式是 .