题目内容

4．A～Q10种有机物的转化关系如图所示，其中部分反应的条件未给出．已知：G的氧化产物能发生银镜反应．等物质的量的A和J分别与足量的NaHCO3溶液反应，产生CO2（相同状况）的体积比为1：2．

（1）A的结构简式为CH2=CHCOOH；H的结构简式为CH2OHCHOHCOOH； J的结构简式为HOOCCHOHCOOH．
（2）写出下列化学反应的反应类型
A→C加成反应；C→E取代反应．
（3）写出下列转化的化学方程式
B→DBrCH2CH2COOH+2NaOH $→_{△}^{H_{2}O}$HOCH2CH2COONa+NaBr+H2O；G→ACH2OHCH2COOH $→_{△}^{浓硫酸}$CH2=CHCOOH+H2O．
（4）与G具有相同官能团的物质的结构简式还有CH3CHOHCOOH； G的另一种同分异构体可发生银镜反应，其核磁共振氢谱中有5个峰，其结构简式为HOCH2CHOHCHO．
（5）Q的结构简式．

分析 A能与溴或HBr发生加成反应，说明含有C=C键，能与NaHCO3溶液反应，说明含有-COOH，由J的分子式可知A含有3个C原子，则A为CH2=CHCOOH，G的氧化产物发生银镜反应，说明含有醛基，则G应为HOCH2CH2COOH，D为HOCH2CH2COONa，B为BrCH2CH2COOH，C为CH2BrCHBrCOOH，E为CH2OHCHOHCOONa，H为CH2OHCHOHCOOH，I为HOOCCOCOOH，G与J能发生缩聚反应，它们应含有-OH和-COOH，而J中有5个O原子，故J中应有2个-COOH，G中有2个-OH，所以J的结构为，J为HOOCCHOHCOOH，Q为，结合对应有机物的结构和性质以及题目要求可解答该题．

解答 解：A能与溴或HBr发生加成反应，说明含有C=C键，能与NaHCO3溶液反应，说明含有-COOH，由J的分子式可知A含有3个C原子，则A为CH2=CHCOOH，G的氧化产物发生银镜反应，说明含有醛基，则G应为HOCH2CH2COOH，D为HOCH2CH2COONa，B为BrCH2CH2COOH，C为CH2BrCHBrCOOH，E为CH2OHCHOHCOONa，H为CH2OHCHOHCOOH，
I为HOOCCOCOOH，J为HOOCCHOHCOOH，Q为，
（1）由以上分析可知A为CH2=CHCOOH，H为CH2OHCHOHCOOH，J为HOOCCHOHCOOH，故答案为：CH2=CHCOOH；CH2OHCHOHCOOH；HOOCCHOHCOOH；
（2）C为BrCH2CHBrCOOH，A发生加成反应生成C，E为CH2OHCHOHCOONa，C发生取代反应生成E，
故答案为：加成；取代；
（3）B为BrCH2CH2COOH，D为HOCH2CH2COONa，B在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成D，反应的方程式为BrCH2CH2COOH+2NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$HOCH2CH2COONa+NaBr+H2O，G到A的反应是HOCH2CH2COOH在浓硫酸催化作用下加热发生消去反应生成CH2=CHCOOH，反应的化学方程式为：CH2OHCH2COOH $→_{△}^{浓硫酸}$CH2=CHCOOH+H2O，
故答案为：BrCH2CH2COOH+2NaOH $→_{△}^{H_{2}O}$HOCH2CH2COONa+NaBr+H2O；CH2OHCH2COOH $→_{△}^{浓硫酸}$CH2=CHCOOH+H2O；
（4）与G具有相同官能团的物质是羟基位置异构，物质的结构简式为：CH3CHOHCOOH，G为HOCH2CH2COOH，另一种同分异构体可发生银镜反应，说明含有醛基，其核磁共振氢谱中有5个峰，G为HO-CH2-CH2-COOH，它的同分异体中含有-CHO时说明是将原来的-COOH拆为-CHO和-OH．则结构简式为HOCH2CHOHCHO，
故答案为：CH3CHOHCOOH，HOCH2CHOHCHO；
（5）由以上分析可知Q为，故答案为：．

点评 本题考查有机物的推断，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和综合把握有机物的结构和性质的能力，难度中等，注意以A为解答该题的突破口．

练习册系列答案
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14．下列说法中正确的是（　　）
A．质子数相同的粒子一定属于同一种元素
B．同位素的性质几乎完全相同
C．质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子
D．某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数
15．化学反应经常伴随着颜色变化，下列关于颜色的叙述正确的是
①鸡蛋白溶液遇浓硝酸--黄色      ②淀粉溶液遇碘离子--蓝色
③溴化银见光分解--白色           ④热的氧化铜遇乙醇--红色
⑤新制氯水久置后--无色           ⑥过氧化钠在空气中久置--淡黄色
⑦Fe3+离子遇苯酚--紫色           ⑧石蕊试液中通二氧化硫气体--无色（　　）
A．①②③⑧B．①④⑤⑦C．②③④⑥D．④⑤⑦⑧
12．有一结晶水合物x•6H2O，可发生如下的转化（部分反应物生成物已略）．其中B、D、F均为无色气体，G为难于水的红褐色固体，在A溶液中加入BaCl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀．
（1）该结晶水合物的化学式为（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O．
（2）把C溶于过量的稀H2SO4，再加KMnO4溶液，所涉及的离子方程式：Fe（OH）2+2H+═Fe2++2H2O、5Fe2++8H++MnO4-═5Fe3++Mn2++4H2O．
（3）向E溶液中通入等物质的量的Cl2，写出反应的离子方程式：2Fe2++2Br-+2Cl2═2Fe3++Br2+4Cl-．
（4）C→G的现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色，该反应的化学方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3．
（5）向一定量的Cu与H的混合物中加入300 mL 1 mol/L HCl溶液，恰好使混合物完全溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现．若用过量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，固体的质量减小2.4g．
19．现有五种可溶性物质甲、乙、丙、丁、戊，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子K+、Al3+、Cu2+、Ba2+、Fe3+和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一种．
（1）某同学通过分析比较，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是K2CO3和Ba（OH）2．（填化学式）
（2）物质丙中含有离子X．为了确定X，现将（1）中的两种物质记为甲和乙，当丙与甲的溶液混合时产生蓝色沉淀，向该沉淀中滴入足量稀硝酸，沉淀部分溶解，剩余白色固体，则物质丙为CuSO4．（填化学式）
（3）将19.2 g Cu投入装有足量丁溶液的试管中，Cu不溶解，再滴加稀硫酸，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，写出Cu溶解的离子方程式3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O，若要将Cu完全溶解，至少加入硫酸的物质的量是0.4mol．
（4）戊溶液与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2．
9．连二亚硫酸钠（Na2S2O4）又称保险粉，是印刷工业中重要的还原剂．某课题小组进行如下实验．
Ⅰ．查阅材料
（1）连二亚硫酸钠（Na2S2O4）是一种白色粉末，易溶于水，难溶于乙醇．
（2）2Na2S2O4+4HCl═4NaCl+S↓+3SO2↑+2H2O
Na2S2O3+2HCl═2NaCl+S↓+SO2↑+H2O
（1）制备方法
75℃时将甲酸钠和纯碱加入乙醇水溶液中，通入SO2进行反应，完成其反应方程式：
HCOONa+1Na2CO3+4SO2□=2Na2S2O4+3CO2+□
冷却至40℃～45℃，过滤，用乙醇洗涤，干燥制得Na2S2O4．
（2）Na2S2O4的性质
（1）Na2S2O4 溶液在空气中易被氧化，课题小组测定0.050 mol•L-1 Na2S2O4 溶液在空气中pH变化如图：0～t1 段主要生成HSO3-，根据pH变化图，HSO3-的电离平衡＞水解平衡（填“＜”或“＞”），课题小组推测Na2S2O4 溶液在空气中易被氧化，0～t1 发生离子反应方程式为2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-．t3 时溶液中主要阴离子符号是SO42-．

（2）隔绝空气加热Na2S2O4 固体完全分解得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3 和气体为SO2（填化学式）．请你设计实验验证产物有Na2S2O3 存在，完成下表中内容．（供选择的试剂：稀盐酸、稀硝酸、BaCl2 溶液、KMnO4 溶液）
实验步骤（不要求写出具体操作过程）预期的实验现象和结论
16．目前“低碳减排”备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题．
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g）．在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（I）的变化曲线如图所示．据此判断：
①该反应的△H＜0（填“＞”或“＜”）．
②在T2温度下，0-2s内的平均反应速率v（N2）=0.025mol/（L•s）．
③若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是bd（填代号）．

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题．
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．
例如：CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ•mol-1
2NO2（g）═N2O4（g）△H=-56.9kJ•mol-1
写出CH4（g）催化还原N2O4（g）的热化学方程式：CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g），△H=-810.1kJ/mol．
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的．如图是通过人工光合作用，以CO2（g）和H2O（g）为原料制备HCOOH和O2的原理示意图．催化剂b表面发生的电极反应为2CO2+4H++4e-=2HCOOH．

③常温下0.1mol•L-1的HCOONa溶液pH为10，则HCOOH的电离常数Ka=10-7mol•L-1（填写最终计算结果）．
13．在密闭容器中下列可逆反应达到平衡，增大压强和升高温度都能使平衡向正反应方向移动的是（　　）
A．N2（气体）+O2（气体）?2NO（气体）  正反应吸热
B．NH4HCO3（固体）?NH3（气体）+H2O（气体）+CO2（气体）  正反应吸热
C．3O2（气体）?2O3（气体）  正反应吸热
D．2NO2（气体）?N2O4（气体） 正反应放热
5．如图是氯化铯晶体的晶胞，已知晶体中2个最近的Cs+离子核间距为a cm，氯化铯的摩尔质量为M，则氯化铯晶体的密度为d g•cm-3，阿伏加德罗常数的值可表示为（　　）
A．2Ma3dB．M/（a3d）C．M/（2a3d）D．2M/（a3d）

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