题目内容
【题目】有机物A(分子式C6H10O3)是合成某种隐形眼镜材料的单体,A可发生如下变化:
已知:Ⅰ.物质B是最简单的二元醇,可用作汽车发动机抗冻剂;物质D不能发生银镜反应,但能与NaHCO3溶液反应放出气体。
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)隐形眼镜材料的结构简式为______________________;
(2)写出物质B在铜催化下与O2反应的化学方程式_____________________;
(3)与C互为同分异构体,分子为链状的酯类物质共有____________种;
(4)请设计合理方案,用物质D制取乙二酸(其他无机原料自选,用反应流程图表示,并注明必要的反应条件)____________;。
例如:
【答案】 HOCH2CH2OH+O2OHC-CHO+2H2O 5
【解析】
物质B是最简单的二元醇,可用作汽车发动机抗冻剂,B为,A水解生成B与C,故A含有酯基,C含有-COOH,且含有4个C原子,C在O3、Zn/H2O条件下反应生成D、E,由反应信息Ⅱ可知,不饱和碳原子上连接2个烃基,则氧化为酮,若含有H原子则氧化为醛,故C中含有碳碳双键,物质D不能发生银镜反应,但能与NaHCO3溶液反应放出气体,D含有羧基,故C为CH2=C(CH3)COOH,D为,E为HCHO,A分子式为C6H10O3,故A为CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH,据此解答。
物质B是最简单的二元醇,可用作汽车发动机抗冻剂,B为,A水解生成B与C,故A含有酯基,C含有-COOH,且含有4个C原子,C在O3、Zn/H2O条件下反应生成D、E,由反应信息Ⅱ可知,不饱和碳原子上连接2个烃基,则氧化为酮,若含有H原子则氧化为醛,故C中含有碳碳双键,物质D不能发生银镜反应,但能与NaHCO3溶液反应放出气体,D含有羧基,故C为CH2=C(CH3)COOH,D为,E为HCHO,A分子式为C6H10O3,故A为CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH;
(1)CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH发生加聚反应生成隐形眼镜材料,故隐形眼镜材料的结构简式为;
(2)在铜催化下与O2反应生成OHC-CHO,反应方程式为:HOCH2CH2OH+O2OHC-CHO+2H2O;
(3)与CH2=C(CH3)COOH互为同分异构体,分子为链状的酯类物质有:HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2、CH2COOCH=CH2、CH2=CHCOOCH3,故有5种;
(4)中有3个碳原子,乙二酸中只有2个碳原子,碳链缩短,利用题给已知II可使碳链缩短,故需要由合成CH2=CHCOOH,则加氢生成,发生消去反应生成CH2=CHCOOH,CH2=CHCOOH在O3、Zn/H2O条件下反应生成OHC-COOH,OHC-COOH催化氧化生成HOOC-COOH,反应流程图为:。
【题目】二甲醚被称为“21世纪的清洁燃料”。利用甲醇脱水可制得二甲醚。反应方程式如下:2CH3OH(g)≒CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1
(1) 二甲醚亦可通过合成气反应制得,相关热化学方程式如下:2H2(g)+CO(g)≒CH3OH(g) ΔH2
CO(g)+H2O(g)≒CO2(g)+H2(g) ΔH3 3H2(g)+3CO(g)≒CH3OCH3(g) +CO2(g) ΔH4
则ΔH1=__________________(用含有ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式表示).
(2)经查阅资料,上述甲醇脱水反应平衡常数Kp的计算式为lnKp= - 2.205+(2708.6137/T) (Kp为以分压表示的平衡常数,T为热力学温度),且催化剂吸附H2O(g)的量会受压强影响,从而进步影响催化效率。
①在一定温度范围内,随温度升高,CH3OH(g)脱水转化为CH3OCH3(g)的倾向__________ (填“增大”、“不变”或“减小”),ΔH4________2ΔH2+ΔH3 (填“>”、<”或“=”)。
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
分压/MPa | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
②某温度下(此时Kp=100),在密闭容器中加入一定量CH3OH,某时刻测得各组分的压如下:
此时正、逆反应速率的大小:V正____V逆(填“>”、“<”或“=”)。
③200℃时,在密闭容器中加入一定量CH3OH,反应到达平衡状态时,体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数为__________(填序号).
A.< 1/3 B.1/3 C.1/3~1/2 D.1/2 E.> 1/2
④300℃时,使CH3OH(g)以一定流速通过催化剂,V/F(按原料流率的催化剂量)、压强对甲醇转化率影响如图1所示。请简述在上述条件下,压强对甲醇转化率影响的规律,并解释变化原因__________。
(3)直接二甲醚燃料电池有望大规模商业化应用,工作原理如图2所示。
①负极的电极反应式为__________。
②现利用该电池电解CuC12溶液,当消耗2.3g二甲醚时,电解所得铜的质量为_________g(设电池的能量利用率为50%)。