题目内容

【题目】已知:2RCH2CHORCH2CH=CRCHO+H2O;水杨酸酯E为紫外吸收剂,可用于配制防晒霜。E的一种合成路线如下:

请回答下列问题:

(1)一元醇A中氧的质量分数约为21.6%。则A的分子式为_________;结构分析显示A只有一个甲基,A的名称为___________。

(2)B能与新制的Cu(OH)2发生反应,该反应的化学方程式为___________________。

(3)C有____种结构;若一次取样,检验C中所含官能团,按使用的先后顺序写出所用试剂:______________________________________________________;

(4)第③的反应类型为_________________;D所含官能团的名称为________________。

(5)写出同时符合下列条件的水杨酸所有同分异构体的结构简式:_________________________。

a.分子中含有6个碳原子在一条线上 b.分子中所含官能团包括水杨酸具有的官能团

(6)第④步的反应条件为___________;写出E的结构简式_________________________。

【答案】C4H1OO 1-丁醇(或正丁醇) CH3CH2CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3CH2CH2COONa+Cu2O↓+3H2O 2 银氨溶液、稀盐酸、溴水(或其他合理答案) 还原反应(或加成反应) 羟基 HOCH2C≡C—C≡CCH2COOH、HOCH2CH2C≡C—C≡C—COOH、CH3C≡C—C≡CCH (OH)COOH、CH3CH (OH)C≡C—C≡C—COOH 浓硫酸、加热

【解析】

根据一元醇中氧的质量分数求其分子式为C4H10O,其相对分子质量为74;A经催化氧化生成B,然后B发生了题中信息的反应生成C,则C的相对分子质量为126;D的相对分子质量为130,则由C到D发生了催化加氢反应;D和水杨酸反应生成E。

(1)A为一元醇,其中氧的质量分数约为21.6%,所以相对分子质量Mr=16÷21.6%≈74。设分子式为CxHyO,则12x+y+16=74,12x+y=58。当x=4时,y=10,分子式为C4H10O。当x=3和x=5时均不成立,所以A的分子式为C4H10O。A中只有一个甲基,所以A为CH3CH2CH2CH2OH,命名为1-丁醇(或正丁醇)。

(2)由①条件可知B为CH3CH2CH2CHO。B与新制的Cu(OH)2的反应为CH3CH2CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3CH2CH2COONa+Cu2O↓+3H2O。

(3)由题干提供的信息可知,所以C可能有2种结构,分别为和;-CHO和共同存在时,要先检验-CHO,然后检验,所用试剂为银氨溶液、稀盐酸和溴水。(4)C的相对分子质量为126,D的相对分子质量为130,所以C→D是与H2发生加成反应,也称为还原反应。由于相对分子质量相差4,所以和-CHO都与H2加成,所以D中官能团名称为羟基。

(5)水杨酸的不饱和度为5,其同分异构体分子中含有在一条线上的6个碳原子, 所含官能团包括水杨酸具有的官能团,即含有羟基和羟基,故可能的结构有HOCH2C≡C—C≡CCH2COOH、HOCH2CH2C≡C—C≡C—COOH、CH3C≡C—C≡CCH (OH)COOH、CH3CH (OH)C≡C—C≡C—COOH等4种;

(6)第④步为酯化反应,所以条件是浓H2SO4、加热,E的结构简式为。

练习册系列答案
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③B中甲酸的用途之一是用于配制“缓冲溶液”(HCOOH~HCOONa)。请写出甲酸电离方程式___________________________;已知一定温度下,甲酸的电离平衡常数 Ka=1.8×10-4,若用 0.2mol·L-1HCOOH 溶液100mL配制pH为4的缓冲溶液,需加入_______mL(答案保留一位小数) 0.2mol· L-1NaOH溶液。

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如在500℃时,在密闭容器中将炼焦中的CO2转化为二甲醚,其相关反应为:

主反应I:2CO2 (g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H1

副反应II:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2

(1)已知:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.1kJ/mol

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-24.5kJ/mol

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H= -41.0kJ/mol

则主反应I的△H1=______。

(2)在一定温度下某密闭容器中按CO2和H2的浓度比为1:3投料进行反应,测得不同时间段部分物质的浓度如下表:

①10-20min 内,CH3OCH3的平均反应速率v(CH3OCH3)=_______。

②根据以上数据计算主反应I的平衡常数K=______(列式,代入数据,不计算结果)。

(3)欲提高CH3OCH3产率的关键的因素是选用合适的催化剂,其原因是_______。

(4)对于反应II,温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示:下列有关说法不正确的是_______。

A.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于Ml

B.温度低于250°C时,随温度升高甲醇的产率增大

C.M点时平衡常数比N点时平衡常数大

D.实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化

(5)利用太阳能电池将CO2转化为乙烯、丙烯等有机化工原料,其工作原理如图所示。则a为太阳能电池的_______极,写M极上生成丙烯的电极反应式为_________。

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