题目内容

4．对羟基甲苯甲酸丁酯（俗称尼泊金丁酯）可用作防腐剂，对酵母和霉菌有很强的抑制作用，工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得．如图是某课题组开发的廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线

已知以下信息：
①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基；
②D可与银氨溶液反应生成银镜； ③F的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢，且峰面积比为1：1．回答下列问题：
（1）E中所含官能团的名称为羧基和氯原子；
（2）D的结构简式为； F的分子式为C7H4O3Na2；
（3）由B生成C的化学方程式为，该反应类型为取代反应；
（4）在一定条件下，由G聚合得到的高分子化合物的结构简式为．
（5）写出符合下列条件的化合物G的所有同分异构体的结构简式．
①苯环上一溴代产物只有两种；②遇FeCl3溶液显紫色；③能发生银镜反应．

分析 由A的分子式为C7H8，系列转化得到G，G与丁醇最终合成对羟基苯甲酸丁酯可知，则A为甲苯，G为，甲苯在铁作催化剂条件下，苯环甲基对位上的H原子与氯气发生取代反应生成B，B为，结合信息②可知，D中含有醛基，B在光照条件下，甲基上的H原子与氯气发生取代反应生成C，C为，C在氢氧化钠水溶液中，甲基上的氯原子发生取代反应生成D，结合信息①可知，D为，D在催化剂条件下醛基被氧化生成E，E为，E在碱性高温高压条件下转化为F，F酸化得到G，苯环上的Cl原子被取代生成F，同时发生中和反应，则F为，据此解答．

解答 解：由A的分子式为C7H8，系列转化得到G，G与丁醇最终合成对羟基苯甲酸丁酯可知，则A为甲苯，G为，甲苯在铁作催化剂条件下，苯环甲基对位上的H原子与氯气发生取代反应生成B，B为，结合信息②可知，D中含有醛基，B在光照条件下，甲基上的H原子与氯气发生取代反应生成C，C为，C在氢氧化钠水溶液中，甲基上的氯原子发生取代反应生成D，结合信息①可知，D为，D在催化剂条件下醛基被氧化生成E，E为，E在碱性高温高压条件下转化为F，F酸化得到G，苯环上的Cl原子被取代生成F，同时发生中和反应，则F为，
（1）E为，含有羧基和氯原子，故答案为：羧基和氯原子；
（2）由上述分析可知，D的结构简式为，由上述分析可知，F为，分子式为C7H4O3Na2，
故答案为：；C7H4O3Na2；
（3）由B生成C是在光照条件下，甲基上的H原子与氯气发生取代反应生成，反应的化学方程式为：，故答案为：；取代反应；
（4）由上述分析可知，G的结构简式为，有G生成的高聚物应为，
故答案为：；

（5）由上述分析可知，G的结构简式为，其同分异构体①苯环上一溴代产物只有两种，说明在对位上有两种不同的取代基；②遇FeCl3溶液显紫色，说明含有酚羟基；③能发生银镜反应，说明含有醛基，应为甲酸与酚羟基形成的酯基，其结构简式为，
故答案为：．

点评 本题考查有机物合成和推断，注意根据分子式结合对羟基苯甲酸丁酯确定A的结构及发生的反应，有机合成过程主要包括官能团的引入、官能团的消除、官能团的衍变、碳骨架的变化等，需要学生熟练掌握官能团的性质，难度中等．

练习册系列答案
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14．对于数千万计的化学物质和为数更多的化学反应，分类法的作用几乎是无可替代的．下图为一“链状连环”图案，图案上由左到右分别写了Cl2、NO2、Na2O2、Na2CO3、FeCl3五种物质，图中相连的两种物质均可归属为一类，相交部分由左到右A、B、C、D为其相应的分类依据代号．

请回答下列问题：
（1）请将分类依据代号填入相应的括号内．
①两种物质都不属于电解质A  ②两种物质都属于钠的化合物C
③两种物质都属于氧化物B     ④两种物质都属于盐类D
（2）用洁净的烧杯取少量蒸馏水，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴加入1mol•L-1的上图中一种化合物的饱和溶液，可制得一种红褐色的胶体．
①该反应的离子方程式为Fe3++3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）3（胶体）+3H+．
②如何用较简单的方法判断胶体是否制备成功？若该分散系能产生丁达尔效应，则制备成功，反之不成功．
③向该胶体中逐滴加入HI稀溶液，会出现一系列变化：
a．先出现红褐色沉淀，原因是电解质溶液氢碘酸能使Fe（OH）3胶体发生聚沉，产生Fe（OH）3沉淀．
b．随后红褐色沉淀溶解，此反应的离子方程式为2Fe（OH）3+6H++2I-═2Fe2++I2+6H2O．
15．将2molA和1molB充入某密闭容器中发生反应：2A（g）+B（g）?xC（g），达到化学平衡后，C的体积分数为a，假设该反应的条件分别和下列各选项的条件相同，下列判断正确的是（　　）
A．若在恒温恒压下：当x=1时，按1.5molA、1molC作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为a
B．若在恒温恒容下：当x=2时，将3molC作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为a
C．若在恒温恒压下：当x=3时，按1molA、1molB、1molC作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数为a
D．若在恒温恒容下：按0.6molA、0.3molB、1.4molC作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为a，则x为2或3
12．物质的提纯是化学实验中的一项重要操作，也是化工生产及物质制备中的主要环节．下列有关叙述中，正确的是（　　）
A．除去乙烷中少量的乙烯，可将混合气体通入酸性高锰酸钾溶液
B．除去苯中含有的少量苯酚，可加入浓溴水过滤，即可除去苯酚
C．乙酸乙酯中混有乙酸，可用饱和Na2CO3溶液洗涤，然后分液分离出乙酸乙酯
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19．从海带中提取碘，可经过如图实验步骤完成，下列有关说法正确的是（　　）
A．在灼烧过程中使用的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、蒸发皿、玻璃棒
B．在上述氧化过程中发生的离子方程式为：2I-+H2O2═I2+2OH-
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9．一定温度下，将 2mol SO2 和 1mol O2充入一定容密闭容器中，在催化剂存在下进行下列反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）当达到平衡状态时，下列说法中正确的是（　　）
A．生成 SO3 为2mol
B．单位时间消耗amol O2，同时消耗2amol SO2
C．SO2 和 SO3物质的量之和一定为 2mol
D．SO2和SO3的浓度一定相等
16．海水中化学资源的综合开发利用，已受到各国的高度重视．Br2和Mg等两种单质都可以从海水中提取，如图为提取它们的主要步骤：

请回答：
Ⅰ．从海水中提取的溴占世界溴年产量的$\frac{1}{3}$，主要方法就是上述流程中的空气吹出法．
（1）制取Br2时第一次通入Cl2时发生反应的离子方程式是_Cl2+2Br-═2 Cl-+Br2_
（2）吸收塔中反应的离子方程式是Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2 Br-
Ⅱ．镁及其合金是用途很广的金属材料，而目前世界上60%的镁就是从海水中按上述流程提取的．
（1）上述流程中为了使MgSO4完全转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用NaOH或Ca（OH）2（写化学式）．
（2）加入试剂②后反应的离子方程式是Mg（OH）2+2 H+═Mg2++2H2O．
（3）步骤①包括加热、蒸发、冷却、结晶、过滤．
（4）通电时无水MgCl2在熔融状态下反应的化学方程式是MgCl2（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ Mg+Cl2↑．
Ⅲ．上述流程在生产溴和镁的同时还可以制得其他化工物质，比如制备耐火材料氧化镁和盐酸．生产方法是：
①将氯化镁晶体（MgCl2•6H2O）加热到523℃以上，该晶体可以分解得到耐火材料氧化镁和两种气态化合物，其中一种气体常温下为无色液体．
②将两种气体冷却至室温，再根据需要，加入不同量的水，就可得到不同浓度的盐酸．
（1）MgCl2•6H2O在523℃以上分解的化学方程式是MgCl2•6H2O$\frac{\underline{\;523°C\;}}{\;}$MgO+2 HCl↑+5H2O↑．
（2）现用1molMgCl2•6H2O分解所得的非固体产物来制取密度为1.19g/cm3的盐酸溶液168mL，需加水36.9g（精确到0.1），该盐酸中溶质的物质的量浓度是11.9mol/L（精确到0.1）．
13．如图是一些常见的单质、化合物之间的转化关系图，有些反应中的部分物质被略去．常温常压下，A为无色有毒气体，B为黑色固体、有磁性，C、E为金属单质．反应①②均为工业上的重要反应．

请回答下列问题：
（1）写出C与氢氧化钠溶液反应的化学方程式2Al+2 NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
（2）写出B与C高温反应生成E和F的化学方程式8Al+3Fe3O4 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 9Fe+4Al2O3
（3）写出过量的D通入到L溶液中的离子方程式CO2+AlO2-+2H2O=Al （OH）3↓+HCO3-．
14．某饱和醇1mol与O2气充分燃烧产生标况下44.8L的CO2气体，另取1mol该醇与足量的Na反应，收集到标况下22.4L的气体，则该醇为（　　）
A．CH4OB．CH3CH2OHC．D．

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