题目内容
【题目】二氢弥猴桃内酯(J)是一种调配烟草用香精,制备该物质的合成路线如下:
已知:A、B、C中含有一种相同的官能团,B和C中均含有两个甲基。
(1)A的化学名称是_________;Ⅰ中所含官能团的名称是_________。
(2)A生成B或C的反应类型是_________,G生成H的反应类型是_________。
(3)A在催化剂作用下发生加聚反应,生成的常见高分子化合物的结构简式为_________。
D生成E所用的试剂为乌洛托品,其相对分子质量为140,可由甲醛与氨气以物质的量之比3∶2反应脱去水得到,乌洛托品分子中有4个六元环,所有氢原子化学环境相同,乌洛托品的分子式为_________,结构简式为_____________________________。
(4)化合物E与足量H2 在催化剂及加热条件下反应的化学方程式为________________________。
(5)芳香族化合物X是J 的同分异构体,1mol X能与2mol NaOH 反应,X的核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶6∶6,写出一种符合条件的X的结构简式:__________________。
(6)写出以1-丙醇为原料(其他试剂任选)制备2-丁烯酸的合成路线____________________。
【答案】 2-甲基-1,3-丁二烯(或异戊二烯) 碳碳双键和羧基 加成反应 消去反应 C6H12N4 +3H2 [或] CH3CH2CH2OHCH3CH2CHOCH3CH=CHCN CH3CH=CHCOOH
【解析】A的分子式为C5H8,结合后面物质的结构可知为链烃,A、B、C中含有一种相同的官能团,B和C中均含有两个甲基,则官能团为碳碳双键,A为二烯烃CH2=C(CH3)CH=CH2,B和C分别为CH3CCl(CH3)CH=CH2和CH3C=(CH3)CH2CH3,B或C与A在四氯化锡催化下发生加成反应都生成,与乌洛托品反应生成,在苯胺、硫酸作用下转化为,在乙酸、KCN作用下发生加成反应转化为,在POCl3、吡啶作用下发生消去反应转化为,酸化得到,继续酸化得到。(1)A为CH2=C(CH3)CH=CH2,化学名称是2-甲基-1,3-丁二烯或异戊二烯;Ⅰ为,所含官能团的名称是碳碳双键和羧基;(2)A生成B或C是CH2=C(CH3)CH=CH2与氯化氢发生加成反应生成CH3CCl(CH3)CH=CH2或CH3C=(CH3)CH2CH3,反应类型是加成反应,G生成H是在POCl3、吡啶作用下发生消去反应转化为,反应类型是消去反应;(3) CH2=C(CH3)CH=CH2在催化剂作用下发生加聚反应,生成的常见高分子化合物的结构简式为;D生成E所用的试剂为乌洛托品,其相对分子质量为140,可由甲醛与氨气以物质的量之比3∶2反应脱去水得到,乌洛托品的分子中碳氮个数比为3:2,结构式为(C3HxN2)n,故估算应有n=2,则x=6,乌洛托品的分子式为C6H12N4;乌洛托品分子中有4个六元环,所有氢原子化学环境相同,则高度对称,乌洛托品的结构简式为; (4)化合物E()与足量H2在催化剂及加热条件下反应的化学方程式为+3H2;(5)芳香族化合物X是J的同分异构体,1molX能与2molNaOH反应,只含有二个氧故应该为两个酚羟基,X的核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶6∶6,则两个酚羟基为其中的2,另各有两个等效甲基,即4个甲基分两组,高度对称,种符合条件的X的结构简式有:(9). 或; (6)1-丙醇在铜的催化下氧化得到丙醛,丙醛与KCN、乙酸发生反应生成,在POCl3、吡啶作用下发生消去反应转化为CH3CH=CHCN,CH3CH=CHCN酸化得到2-丁烯酸,合成路线如下:CH3CH2CH2OHCH3CH2CHOCH3CH=CHCN CH3CH=CHCOOH。
【题目】工业以黄铜矿(主要成分是CuFeS2)为原料制备粗铜,进一步以粗铜为原料制备CuSO4·5H2O晶体。工艺流程如下(部分操作和条件略):
I. 煅烧黄铜矿,得到粗铜(含铁及铁、铜的化合物等);
II. 向粗铜中加入稀H2SO4和稀HNO3,并使产生的NO与H2O、O2反应;
III. 调节Ⅱ中所得溶液的pH,过滤;
Ⅳ. 将Ⅲ中滤液浓缩后冷却结晶,过滤,得到CuSO4·5H2O晶体。
已知:生成氢氧化物的pH
Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | |
开始沉淀时 | 4.8 | 1.5 |
完全沉淀时 | 6.7 | 2.8 |
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol/L
请回答:
(1)I中主要发生如下两个化学反应。请将反应ii的化学方程式补充完整。
i. 2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO
ii. Cu2S+O2 _________+ SO2
(2)II中NO与H2O、O2反应的化学方程式是_________。
(3)III中的滤渣主要是Fe(OH)3。调节溶液的pH时,pH范围是_________。
(4)有关上述过程的说法中,正确的是_________(填序号)。
a. I中尾气含有SO2,可综合利用制备H2SO4。
b. II中稀HNO3的作用之一是使Cu单质转化为Cu2+
c. 在上述过程中,HNO3可循环利用