题目内容

【题目】今有化合物,甲: 乙: 丙:

(1)甲、乙、丙之间是否互为同分异构体 ____(填“是”、“否”)请写出丙中含氧官能团的称:_______。

(2)写出只有一个侧链并且能水解的甲的同分异构体:___________

(3)请分别写出鉴别甲、乙、丙化合物的方法(指明所选试剂及主要现象即可)。

鉴别甲的方法:______________。

鉴别乙的方法:_____________________。

鉴别丙的方法:______________。

【答案】是 醛基、羟基 HCOOCH2C6H5 、CH3COOC6H5 、C6H5COOCH3 滴加三氯化铁溶液作用显紫色 滴加碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应有气泡生成 滴加银氨溶液共热发生银镜反应孩与新制氢氧化铜共热有红色沉淀产生

【解析】

分子式相同、结构式不同的物质互为同分异构体;鉴别甲可以利用酚羟基的特殊性质如溴水或氯化铁溶液;鉴别乙可以利用羧基具有酸的化学性质;鉴别丙可以利用醛基的特殊性质如银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液,据此分析。

(1)分子式相同,而结构不同的化合物互为同分异构体,甲、乙和丙的分子式都是C8H8O2,所以互为同分异构体;根据丙的结构简式可知,分子中含氧官能团的名称醛基、羟基;

故答案为:是;醛基、羟基;

(2)甲的结构简式为,只有一个侧链并且能水解的甲的同分异构体应具有酯的结构,可能为:HCOOCH2C6H5 、CH3COOC6H5 、C6H5COOCH3;

故答案为:HCOOCH2C6H5 、CH3COOC6H5 、C6H5COOCH3;

(3)根据结构简式可知,甲中含有酚羟基和羰基、乙中含有羧基、丙中含有醛基和羟基,据此可以鉴别;即与三氯化铁溶液作用显色的是甲,与饱和溴水反应有白色沉淀生成的是甲;与碳酸钠溶液作用有气泡生成的是乙;与银氨溶液共热会发生银镜反应的是丙,与新制的Cu(OH)2悬浊液反应有红色沉淀产生的是丙。

故答案为:滴加三氯化铁溶液作用显紫色;滴加碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应有气泡生成;滴加银氨溶液共热发生银镜反应或与新制氢氧化铜共热有红色沉淀产生。

练习册系列答案
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I.二甲醚的生产:二甲醚的生产原理之一是利用甲醇脱水成二甲醚,化学方程式如下:

反应i 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH 1

(1)已知:甲醇、二甲醚的气态标准燃烧热分别为-761.5 kJ·mol-1、-1455.2 kJ·mol-1,且H2O(g) = H2O(l) ΔH=﹣44.0 kJ·mol﹣1。则反应i的ΔH 1=_________kJ·mol﹣1.

(2)反应i中甲醇转化率、二甲醚选择性的百分率与不同催化剂的关系如下表所示,生产时,选择的最佳催化剂是_________。

催化剂

甲醇转化率/%

二甲醚选择性/%

SiO2-TiO2/SO42-

35.1

98.1

SiO2-TiO2/Fe3+

52.9

98.7

GSAL-108

81.0

98.1

SiO2-Al2O3

62.1

96.4

注:反应条件:常压、温度270℃,甲醇液体空速14mL/(g·h)

(3)选定催化剂后,测得平衡时的甲醇转化率与温度的关系如图所示。经研究产物的典型色谱图发现该过程主要存在的副反应为:

反应ii 2CH3OH(g) C2H4 (g)+2H2O(g) ΔH2=﹣29.1kJ·mol﹣1

① 工业上生产二甲醚的温度通常在270-300℃,高于330℃之后,甲醇转化率下降。

根据化学平衡移动原理分析其原因可能是_________;

根据化学反应速率变化分析其原因可能是_________。

② 某温度下,以CH3OH(g)为原料,平衡时各物质的分压数据如下表:

物质

CH3OH(g)

CH3OCH3(g)

C2H4 (g)

H2O(g)

分压/MPa

0.16

0.288

0.016

…

则反应i中,CH3OH(g)的平衡转化率α=_________。(用平衡分压代替平衡浓度计算;结果保留两位有效数字。)

II.二甲醚的应用:

(4)下图为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。该电池的负极反应式为:_________;

【题目】如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:在容积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,在500℃下发生发应,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)。实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如下图1所示:

(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_________________。500℃达平衡时,CH3OH(g)的体积分数为_______,图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应为____反应(填“放热”或“吸热”)。

(2)500℃该反应的平衡常数为_______(保留两位小数),若提高温度到800℃进行,达平衡时,K值_____(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)下列措施中不能使CO2的转化率增大的是________________。

A.在原容器中再充入1mol H2 B.在原容器中再充入1molCO2

C.缩小容器的容积 D.使用更有效的催化剂 E.将水蒸气从体系中分离出

(4)500℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0. 5mol/L,则此时v(正)_____v(逆)(填“>”“<”或“=”)。

(5)下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是______。

A.升高温度 B.在原容器中充入1molHe

C.将水蒸气从体系中分离出 D.缩小容器容积,增大压强

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实验次数

第一次

第二次

第三次

消耗高锰酸钾溶液体积/mL

25.52

25.02

24.98

Ⅰ.滴定过程中发生反应的离子方程式为___。

Ⅱ.上表中第一次实验中记录数据明显大于后两次,其原因可能是___(填字母代号)。

A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积

B.滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定结束有气泡

C.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗

D.该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长,有部分变质,浓度降低

Ⅲ.通过实验数据计算的该产品纯度为___(用字母a、c表示)。

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