题目内容
【题目】化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:①RCHO+CH3CHO RCH=CHCHO+H2O;②。
回答下列问题:
(1)C的结构简式为_______________________。
(2)F中官能团的名称为___________________。
(3)B与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为________________。
(4)从转化流程图可见,由D到E分两步进行,其中第一步反应的类型为__________。
(5)化合物G的二氯代物有__________种同分异构体。
(6)芳香化合物X是D的同分异构体,X能发生银镜反应,其核磁共振氢谱显示有3种化学环境的氢,峰面积之比为6∶1∶1,符合条件的X的结构共有多种,任写出2种符合要求的X的结构简式________、___________。
(7)写出用甲醛和乙醛为原料制备化合物CH2=CHCOOCH3的合成路线(其他试剂任选)____。
【答案】CH=CH-COOH 碳碳三键、酯基 消去反应 9
【解析】
由信息①可知A应含有醛基,且含有7个C原子,应为,则B为,则C为CH=CH-COOH,D为,E为,与乙醇发生酯化反应生成F为,对比F、H的结构简式可知G为,以此解答(1)~(4);
(5)化合物G为的二氯同分异构体数目判断,可根据G分子中含有的H原子的种类及相对位置分析;
(6)D结构简式为,芳香化合物X是D的同分异构体,说明二者分子式相同。X能发生银镜反应,数目X含有醛基;其核磁共振氢谱显示有3种化学环境的氢,峰面积之比为6∶1∶1,有3种不同位置的H原子,它们的个数比为6∶1∶1,据此书写结构简式;
(7)甲醛与乙醛发生反应产生,该物质被银氨溶液氧化,然后酸化可得;甲醛被氢气还原产生甲醇,甲醇与丙烯酸发生酯化反应产生目标产物——丙烯酸甲酯。
根据上述分析可知A为;B为B为,C为CH=CH-COOH,D为,E为,F为,G为。
(1)C的结构简式为CH=CH-COOH;
(2)F结构简式为,根据结构简式可知F中官能团为碳碳三键、酯基;
(3)B结构简式为,含有醛基,与新制Cu(OH)2悬浊液在加热煮沸时发生化学反应醛基被氧化变为羧基,羧基与碱发生中和反应产生羧酸的钠盐,Cu(OH)2被还原为砖红色的Cu2O,反应的化学方程式为;
(4)D为,E为,从转化流程图可见,由D到E分两步进行,其中第一步反应是卤素原子在NaOH溶液在发生消去反应,形成碳碳三键,同时羧基与碱反应产生羧酸钠盐,产生的物质是,然后是与强酸反应产生E:,所以第一步反应的类型为消去反应;
(5)化合物G结构为,给G分子中C原子标号为,其中1号碳原子一种情况;2、3号H原子等效;4、5、6、7号原子等效。可见在G中含有3种不同位置的H原子,其二氯代物中若2个Cl原子在同一位置上,只能在(1、1号)C原子上一种情况;若在两个不同C原子上, 1、2 (或1、3) 号碳原子上;有1、4(或1、5;1、6;1、7)号碳原子上; 2、3号碳原子上;2、4 (或2、7;3、5;3、6)号碳原子;2、5 (或2、6;3、4;3、7)号碳原子;4、5号(或6、7) 号碳原子上;4、6 (或5、7)号碳原子上;4、7 (或5、6)号碳原子上,共9种不同的同分异构体;
(6)D是,芳香化合物X是D的同分异构体,X能发生银镜反应,其核磁共振氢谱显示有3种化学环境的氢,峰面积之比为6∶1∶1,说明X的结构中含有苯环、醛基、三种不同的H原子,它们的个数比为6∶1∶1,则符合要求的X的结构简式可能为、;
(7)甲醛与乙醛发生反应产生CH2=CH-CHO,该物质被银氨溶液氧化,然后酸化可得CH2=CH-COOH;甲醛被氢气还原产生甲醇CH3OH,甲醇与丙烯酸发生酯化反应产生目标产物——丙烯酸甲酯CH2=CH-COOCH3,则合成流程为。
【题目】消除尾气中的NO是环境科学研究的热点课题。
I.NO氧化机理
已知:2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)△H=-110kJ·mol-1;25℃时,将NO和O2按物质的量之比为2:1充入刚性反应容器中,用测压法研究其反应的进行情况。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(忽略NO2与N2O4的转化)
t/min | 0 | 80 | 160 | |
p/kpa | 75.0 | 63.0 | 55.0 | 55.0 |
(1)0~80min,v(O2)=_____kPa/min;随着反应进行,反应速率逐渐减小的原因是____。用压强代替浓度所得到的平衡常数用K(p)表示,25℃时,K(p)的值为____(保留3位有效数字)。
(2)查阅资料,对于总反应2NOg)+O2(g)=2NO2(g)有如下两步历程
第一步2NO(g)====N2O2(g) 快速反应
第二步N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g) 慢反应
总反应速率主要由第______步决定;若利用分子捕获器适当减少反应容器中的N2O2,总反应的平衡常数K(p)将___(填“增大”、“减小”或“不变”);若提高反应温度至35℃,则体系压强p∞(35℃)______p∞(25℃)(填“大于”、“等于”或“小于”)。
II.NO的工业处理
(3)H2还原法:2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g);△H=a;已知在标准状况,由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的焓变叫标准摩尔生成焓。NO(g)和H2O(g)的标准摩尔生成焓分别为+90kJ/mol、-280kJ/mol,则a=_____。
(4)O3-CaSO3联合处理法
NO可以先经O3氧化,再用CaSO3水悬浮液吸收生成的NO2,转化为HNO2,则悬浮液吸收NO2的化学方程式为__________;CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高SO32-对NO2的吸收速率。请用平衡移动原理解释其主要原因_________________(结合化学用语和文字)