题目内容
【题目】乙炔是基本有机化工原料,由乙炔制备聚乙烯醇和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:
回答下列问题:
(1)按系统命名法命名异戊二烯:________________________________________。
(2)X分子中含有的官能团名称是________________________________________。
(3)反应①~③中,__________(填反应序号)的反应类型与反应④不同,反应⑤属于__________反应。
(4)与乙炔具有相同官能团的异戊二烯的同分异构体共有__________种。
(5)X的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是__________(选填字母)。
a.质谱仪 b.红外光谱仪 c.元素分析仪 d.核磁共振仪
(6)顺式聚异戊二烯的结构式是(选填字母)__________。
a. b.
c. d.
(7)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由乙烯和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线:_________________
【答案】 2-甲基-1,3-丁二烯 碳碳双键、酯基 ② 消去反应 3 c b
【解析】(1)选择双键均在的碳链为主链,则主链上有4个碳原子;编号时碳碳双键优先,再保证甲基的位次最小,所以从左端开始编号,碳碳双键在1,3号位次;2号碳上有1个甲基,所以异戊二烯又名:2-甲基-1,3-丁二烯。
(2)根据X的加聚产物,可得X的结构简式为CH2=CHOOCCH3,所以X分子中含有的官能团名称是:碳碳双键、酯基。
(3)反应①为HC≡CH + CH3COOH→CH2=CHOOCCH3,结合乙炔(C2H2)和乙酸(C2H4O2)的分子式可知该反应为加成反应;反应②为→
,酯基水解生成羟基,所以该反应为水解反应或取代反应。反应③为HC≡CH与丙酮在KOH条件下反应生成
,分析乙炔与丙酮的分子式,可知该反应为加成反应。反应④,碳碳三键转化为碳碳双键,该反应为加成反应。反应⑤为醇羟基的消去反应。所以反应①~③中,反应②的反应类型与反应④不同。故答案为:②;消去反应。
(4)与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体应含有C≡C键,可能的结构简式有CH3CH(CH3)﹣C≡CH、CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3,共3种,故答案为:3。
(5)a、质谱仪用高能电子流轰击分子,使分子失去电子变为带正电荷的分子、离子和碎片离子,同分异构体得到的碎片不同,故质谱仪显示的数据不完全相同;b、红外光谱仪是测定结构的,同分异构体的结构不同,红外光谱仪显示的数据不相同;c、元素分析仪是测定元素种类的,因此同分异构体显示的数据完全相同;d、核磁共振仪是测定氢原子种类的,结构不同,则氢原子种类不完全相同,所以核磁共振氢谱图不完全相同。故选c。
(6)两个相同的原子或基团在双键同一侧为顺式结构,所以顺式聚异戊二烯的结构式是:b。
(7)题干中利用乙炔与丙酮为原料合成2-甲基-1,3-丁二烯。本小题的目的为合成1,3-丁二烯,则可利用乙炔与乙醛合成1,3-丁二烯。题中所给原料为乙烯,所以首先利用乙烯获得乙炔。碳碳双键变碳碳三键,可采用先与卤素单质发生加成反应,再进行消去。第一步:CH2=CH2+Cl2→;第二步:
在NaOH醇溶液、加热的条件下发生消去反应生成HC≡CH;根据题干中的信息,第三步:HC≡CH+CH3CHO→
;第四步:
+H2→
;第五步:
在氧化铝作用下加热发生消去反应生成CH2=CH-CH=CH2。根据上述分析,合成路线为:
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【题目】氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,某研究小组以氢氧化钠固体、浓氨水、干冰等为原料制备氨基甲酸铵的实验装置如图所示,其主要反应的原理为2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H<O。
(1)仪器2的名称是________,仪器3中盛装的固体是_________,其作用是______________。
(2)仪器6的一个作用是控制原料气按反应计量系数充分反应,若反应初期观察到装置内浓硫酸中产生气泡,则应该______________(填“加快”“ 减慢”或“不改变”)产生氨气的速率。
(3)另一种制备氨基甲酸氨的反应装置(液体石蜡和CCl4均充当惰性介质)如图所示。
①液体石蜡鼓泡瓶的作用是_____________________ 。
②若无冰水,则氨基甲酸铁易分解生成尿素[CO(NH)2]2请写出氨基甲酸铵受热分解的化学方程式:_______________________。
③当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时,立即停止反应,过滤分离得到粗产品,为了将所得粗产品干燥,可采取的方法是_______________(填字母)。
A.蒸馏 B.真空微热烘干 C.高压加热烘干
(4)制得的氨基甲酸铵中可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种杂质(不考虑氨基甲酸铵与水的反应)。
①设计方案进行成分探究,请填写表中空格。
限选试剂:蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取少量固体样品于试管中,加入蒸馏水至固体溶解 | 得到无色溶液 |
步骤2:向试管中加入过量的BaCl2溶液,静置 | 若溶液不变浑浊,则证明固体中不含碳酸铵 |
步骤3:向试管中继续加入___________ | _____________________________, 则证明固体中含有碳酸氢铵 |
②根据①的结论,取15.8g氨基甲酸氨样品,用足量氢氧化钡溶液充分处理后,过滤洗涤、干燥测得沉淀质量为1.97g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为_________________。