题目内容
【题目】2005年诺贝尔化学奖授予了研究烯烃复分解反应的科学家,以表彰他们作出的卓越贡献。烯烃复分解反应原理如下:C2H5CH=CHCH3 + CH2=CH2 C2H5CH=CH2 + CH2=CHCH3,现以烯烃C5H10为原料,合成有机物M和N,合成路线如下:
(1)按系统命名法,有机物A的名称是___________。
(2)B的结构简式是___________。
(3)CD的反应类型是___________。
(4)写出DM的化学方程式___________。
(5)写出EF合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)___________。
(6)已知X的苯环上只有一个取代基,且取代基无甲基,则N的结构简式为___________。
(7)满足下列条件的X的同分异构体共有___________种,写出任意一种的结构简式___________。
①遇FeCl3溶液显紫色 ②苯环上的一氯取代物只有两种
【答案】 2-甲基-1-丁烯 CH3CH2C(CH3)=C(CH3)CH2CH3 取代(水解)反应 CH3CH2CBr(CH3)CH2Br
CH3CH2COH(CH3)CH2OH
CH3CH2COH(CH3)CHO
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【解析】(1)由F的结构可以判断A的结构简式为:CH2=C(CH3) CH2-CH3,根据系统命名法命名为2-甲基-1-丁烯,故答案为:2-甲基-1-丁烯。
(2)根据题干中给的烯烃复分解反应原理:C2H5CH=CHCH3 + CH2=CH2 C2H5CH=CH2 + CH2=CHCH3,推测出两个A之间发生复分解后的产物为CH3CH2C(CH3)=C(CH3)CH2CH3和CH2= CH2,故答案为:CH3CH2C(CH3)=C(CH3)CH2CH3。
(3)B与Br2发生加成反应生成C,c的结构简式为:CH3CH2CBr(CH3)CBr(CH3)CH2CH3,C在碱性条件下水解生成D。水中羟基取代溴得位置,所以发生了取代反应,故答案为:取代(水解)反应。
(4)DM是
与HOOC-COOH发生酯化反应生成环酯,反应的方程式为:
。
(5)EF是E中的Br被-OH取代,同时一个羟基被催化氧化最终变成羧基的过程,合成路线为:CH3CH2CBr(CH3)CH2Br
CH3CH2COH(CH3)CH2OH
CH3CH2COH(CH3)CHO
。
(6)G只有一个甲基说明G的结构简式为:,G的分子式是C5H8O2与X反应后生成C13H16O2,发生了酯化反应并且增加了8个C,8个H,根据酯化反应酸脱羟基醇脱氢可知X的分子式为C8H9O,且X中只有一个取代基没有甲基,可知X为苯乙醇,因此推出N的结构简式为:
。
(7)符合两个条件的结构中包含了一个酚羟基,同时具有对称结构,所以符合条件的结构有
共3种,故答案为:3;
其中一种。
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【题目】工业上用含三价钒(V2O3)为主的某石煤为原料(含有Al2O3、CaO等杂质),钙化法焙烧制备V2O5,其流程如下:
【资料】:+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系:
pH | 4~6 | 6~8 | 8~10 | 10~12 |
主要离子 | VO2+ | VO3 | V2O74 | VO43 |
(1)焙烧:向石煤中加生石灰焙烧,将V2O3转化为Ca(VO3)2的化学方程式是______。
(2)酸浸: ① Ca(VO3)2难溶于水,可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的pH=4,Ca(VO3)2溶于盐酸的离子方程式是______。
② 酸度对钒和铝的溶解量的影响如图所示:酸浸时溶液的酸度控制在大约3.2%,根据如图推测,酸浸时不选择更高酸度的原因是______。
(3)转沉:将浸出液中的钒转化为NH4VO3固体,其流程如下:
① 浸出液中加入石灰乳的作用是______。
② 已知CaCO3的溶解度小于Ca3(VO4)2。向Ca3(VO4)2沉淀中加入(NH4)2CO3溶液,可使钒从沉淀中溶出。结合化学用语,用平衡移动原理解释其原因:______。
③ 向(NH4)3VO4溶液中加入NH4Cl溶液,控制溶液的pH=7.5。当pH>8时,NH4VO3的产量明显降低,原因是______。
(4)测定产品中V2O5的纯度:
称取a g产品,先用硫酸溶解,得到(VO2)2SO4溶液。再加入b1 mL c1 mol·L1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液(VO2+ + 2H+ + Fe2+ == VO2+ + Fe3+ + H2O)。最后用c2 mol·L1 KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点,消耗KMnO4溶液的体积为b2 mL。已知 MnO4被还原为Mn2+,假设杂质不参与反应。则产品中V2O5的质量分数是______。(V2O5的摩尔质量:182 g·mol1)