题目内容

【题目】有机物A为烃类化合物,质谱图表明其相对分子质量为70,其相关反应如下图所示,其中B、D、E的结构中均含有2-CH3,它们的核磁共振氢谱中均出现4个峰。

请回答:

(1)D的分子式为______

(2)B中所含官能团的名称为_______

(3)Ⅲ的反应类型为_______(填字丹序号);

a. 还原反应 b.加成反应 c.氧化反应 d.消去反应

(4)写出下列反应的化学方程式:

I:_____________________________

CE可在一定条件下反应生成F,F为有香味的有机化合物,该反应的化学方程式为______________________________________

(5)A的同分异构体中有一对互为顺反异构,且结构中有2-CH3,它们的结构简式为_______________________________

(6)E有多种同分异构体,其中含有结构的有________;(不包括E)E的另一种同分异构体能发生银镜反应,能与足量金属钠生成氢气,不能发生消去反应,其结构简式为_______

【答案】 C5H10O 溴原子 a、b 12

【解析】B可在NaOH乙醇溶液加热的条件下反应生成A,则A中含有C=C,有机物A为烃类化合物,质谱图表明其相对分子质量为70,根据70/14=5,则A的分子式为C5H10,B的分子式为C5H11Br,D能与银氨溶液反应,说明D中含有-CHO,E中含有-COOH,B、D、E的结构中均含有2-CH3,它们的核磁共振氢谱中均出现4个峰,说明含有4种不同的H原子,D应为 CH3-CH(CH3)-CH2-CHO,E应为 CH3-CH(CH3)-CH2-COOH,C CH3-CH(CH3)-CH2-CH2OH,BCH3-CH(CH3)-CH2-CH2Br,则ACH3-CH(CH3)-CH=CH2

(1)由以上分析可知DCH3-CH(CH3)-CH2-CHO,分子式为C5H10O;(2)BCH3-CHCH3-CH2-CH2Br,含有的官能团为溴原子;(3)反应Ⅲ为加成反应,与氢气加成反应生成醇,也为还原反应,故选a、b;(4)反应Ⅰ为CH3-CH(CH3)-CH2-CH2Br在乙醇作用下与NaOH反应生成烯烃,为消去反应,方程式为CE可在一定条件下反应生成F,F为有香味的有机化合物;A的同分异构体中有一对互为顺反异构,且结构中有2个-CH3,则它们的结构简式为:;E为(CH32CHCH2COOH,其中含有结构(含E)的同分异构体为羧酸或酯,为羧酸时,可以看做-COOH去掉丁烷中H原子,丁烷有正丁烷、异丁烷,正丁烷、异丁烷各含有2中H原子,包含E有三种羧酸,若为酯类,为甲酸与丁醇形成的酯,丁醇有四种,形成4种酯,为乙酸与丙醇形成的酯,丙醇有2种,形成2种酯,为丙酸与乙醇形成的酯有1种,为丁酸与甲醇形成酯,丁酸有2种,形成2种酯,故共有4+4+2+1+2=13种,不包含E有12种。E的另一种同分异构体能发生银镜反应,能与足量金属钠生成氢气,含有-CHO与-OH,且不能发生消去反应,其结构简式为:

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(1)“可燃冰”作为能源的优点是__________(回答一条即可)。

(2)甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整两个过程。向反应系统同时通入甲烷,氧气和水蒸气,发生的主要化学反应如下:

反应过程

化学方程式

焓变△H(kJ.mol-l)

活化能E.(kJ.mol-1)

甲烷氧化

CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g)

-802.6

125.6

CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)

-322.0

172.5

蒸气重整

CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

+206.2

240.1

CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)

+158.6

243.9

回答下列问题:

①在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率______(填“大于”“小于”或“等于”)甲烷氧化的反应速率。

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①过程II中第二步反应的化学方程式为_____________

②只有过程I投料比_______,过程II中催化剂组成才会保持不变。

③该技术总反应的热化学方式为______________

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