题目内容
【题目】生活中常用的某种香料X的结构简式为:
已知:
香料X的合成路线如下:
(1)A的结构简式是________________。
(2)检验有机物C中含有碳碳双键所需用的试剂_____________。
a.银氨溶液 b.酸性高锰酸钾溶液
c.溴水 d.氢氧化钠溶液
(3)D→X的化学方程式为____________________________。
(4)有机物B的某种同分异构体E,具有如下性质:
a.与浓溴水反应生成白色沉淀,且1 mol E最多能与4 mol Br2反应
b.红外光谱显示该有机物中存在碳碳双键
则E的结构简式为________________。
(5)糠叉丙酮()是一种重要的医药中间体,请参考上述合成路线,设计一条由丙烯[CH3CH=CH2]和糠醛()为原料制备糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任用,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)____________________。
【答案】 CH3CH2CHO ac 2+O22+2H2O CH3CH=CH2 CH3CHBrCH3 CH3CHOHCH3 CH3COCH3
【解析】根据题中各物质的转化关系,A与B发生信息中的反应生成C,C与氢气加成得D,D发生氧化反应得X,根据X的结构可反推得D为,结合题中信息反应中的最后产物可确定C为,因为B为,比较C和B的结构可知A为CH3CH2CHO。
(1)由上述分析可知,A为CH3CH2CHO,故答案为:CH3CH2CHO;
(2)C为,检验C=C,需要先排除-CHO的影响,则选择银氨溶液,然后利用溴水褪色说明存在C=C,故答案为:ac;
(3)D→X的化学方程式为2+O22+2H2O,故答案为:2+O22+2H2O;
(4)有机物B的某种同分异构体E,具有如下性质:a.与浓溴水反应生成白色沉淀,且1molE最多能与4molBr2反应,具有苯酚结构;b.红外光谱显示该有机物中存在碳碳双键,则E的结构简式为,故答案为:;
(5)根据题干信息,合成糠叉丙酮(),可以由丙酮()与糠醛()在一定条件下反应生成,合成丙酮可以由2-丙醇氧化得到,2-丙醇可以由丙烯[CH3CH=CH2]通过加成再水解的方法得到,合成路线为:CH3CH=CH2 CH3CHBrCH3 CH3CHOHCH3 CH3COCH3,故答案为:CH3CH=CH2 CH3CHBrCH3 CH3CHOHCH3 CH3COCH3。
【题目】2017年,中科院大连化学物理研究所碳资源小分子与氢能利用创新特区研究组(DNL19T3)孙剑、葛庆杰研究员团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂,成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油。该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
(1) 工业生产尾气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术,工艺流程是将烟气冷却至15.5~26.5℃后用氨水吸收过量的CO2,该反应的化学方程式为_____________。在用氨水吸收前,烟气需冷却至15.5~26.5℃的可能原因是_________________。
(2) 该研究成果用CO2制取高辛烷值汽油的路线是先将CO2按逆水煤气反应生成CO,然后由CO与H2反应生成烃,产物中汽油组分占所有烃类产物的百分比近80%。
① 已知:H2 (g)+O2 (g) === H2O(l) ΔH1= —285.8 kJ·mol-1
C8H18(l)+O2(g) === 8CO2(g)+9H2O(l) ΔH3= —5518 kJ·mol-1
试写出25℃、101kPa条件下,CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方
程式__________________________。
② 在一实验容器中充入一定量的CO2和H2,若加入催化剂恰好完全反应,且产物只生成C5以上的烃类物质和水,则CO2与H2的物质的量之比不低于________。
(3) 二甲醚(CH3OCH3)的十六烷值高,燃烧尾气中污染物少,可代替柴油。CO、CO2混合加氢的方法是在一个反应器中将合成气直接转化为二甲醚,包括以下4个反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ①
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ②
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ③
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ④
① 已知反应④在某温度下的平衡常数为K=400。此温度下,在一恒容密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/(mol·L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
此时正、逆反应速率的大小:v(正) ______ v(逆) (填“>”、“<”或“=”)。
若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,该时间内反应速率v(CH3OH)=_____。
② 某科研小组在反应温度503K~543K,反应压强分别是3、4、5、6、7MPa,n(CO)/n(CO+CO2)=0.5的情况下计算了二甲醚的平衡收率(二甲醚实际产量与反应物总量之比),结果如图1所示。
a~e曲线分别对应不同的压强条件,则e对应的压强是______,理由是___________。
该科研小组在反应温度523K、反应压强5MPa的条件下,按照合成反应的化学计量比进料,改变n(CO)/n(CO+CO2)的比例,二甲醚的平衡收率的变化规律如图2所示。
由图2可知,二甲醚的平衡收率随着n(CO)/n(O+CO2)比值的增大而单调上升,其原因是________________________________________________。