题目内容
12.酒石酸(tartaric acid),即,2,3-二羟基丁二酸,是一种羧酸﹐存在于多种植物中﹐也是葡萄酒中主要的有机酸之一.作为食品中添加的抗氧化剂﹐可以使食物具有酸味.酒石酸最大的用途是饮料添加剂,也是药物工业原料.以烃A为原料合成酒石酸的流程如下:已知:①烃A中碳氢质量比为8:1
②
③D的分子组成是C4H8O2Cl2,核磁共振氢谱显示其有三个峰.
(1)A的名称为:1,3丁二烯,分子中最多有10个原子共面;
(2)B中所含官能团的名称是碳碳双键、氯原子,B存在顺反异构,它的顺式结构为
(3)C转化为D的反应类型是加成反应,F转化为G的化学反应方程式是
(4)F与乙二醇在一定条件下可以发生缩聚反应,该反应的化学方程式是
(5)C的同分异构体有多种,其中含有“-COO-”结构的有14种.
分析 烃A中碳氢质量比为8:1,则A中C、H的原子个数比为2:3,所以A的分子式为C4H6,A与氯气发生信息中的加成反应生成B,B在碱性条件下水解得C为醇,根据D的分子式可知,C与氯气发生加成反应生成D,D发生氧化反应得E,E发生氧化反应得F,F再发生水解得G,G酸化得H,根据H的结构简式可以反应推得G为NaOOCCHOHCHOHCOONa,F为HOOCCHClCHClCOOH,E为OHCCHClCHClCHO,D为HOCH2CHClCHClCH2OH,C为HOCH2CH=CHCH2OH,B为ClCH2CH=CHCH2Cl,A为CH2=CHCH=CH2,据此答题.
解答 解:烃A中碳氢质量比为8:1,则A中C、H的原子个数比为2:3,所以A的分子式为C4H6,A与氯气发生信息中的加成反应生成B,B在碱性条件下水解得C为醇,根据D的分子式可知,C与氯气发生加成反应生成D,D发生氧化反应得E,E发生氧化反应得F,F再发生水解得G,G酸化得H,根据H的结构简式可以反应推得G为NaOOCCHOHCHOHCOONa,F为HOOCCHClCHClCOOH,E为OHCCHClCHClCHO,D为HOCH2CHClCHClCH2OH,C为HOCH2CH=CHCH2OH,B为ClCH2CH=CHCH2Cl,A为CH2=CHCH=CH2,
(1)A为CH2=CHCH=CH2,名称为1,3丁二烯;A中有两个碳碳双键结构,分子中所有原子都可能共面,共有10个原子,故答案为:1,3丁二烯;10;
(2)B为ClCH2CH=CHCH2Cl,B中所含官能团的名称是碳碳双键、氯原子,B存在顺反异构,它的顺式结构为
,
故答案为:碳碳双键、氯原子;
;
(3)C转化为D的反应为HOCH2CH=CHCH2OH与氯气发生加成反应生成HOCH2CHClCHClCH2OH;F转化为G的化学反应方程式为
,
故答案为:
;
(4)F为HOOCCHClCHClCOOH,F与乙二醇在一定条件下可以发生缩聚反应,该反应的化学方程式是
,
故答案为:加成反应;
;
(5)C为HOCH2CH=CHCH2OH,C的同分异构体可以是-COO-另外连三个碳,这样有6种结构,碳链连结分别为CH3-CH2-CH2-COOH、(CH3-)2CH-COOH、CH3-CH2-COOCH3、CH3-COOCH2-CH3、HCOOCH2-CH2-CH3、HCOO-CH(-CH3)2也可是-CO-、-OH、另外连三个碳,这样有8种结构,分别为CH3-CH2-O-CH2-CHO、CH3-O-CH2-CH2-CHO、HO-CH2-CH2-CH2-CHO、(CH3-)2COH-CHO、HO-CH2-CH(-CH3)-CHO、CH3-CH2-COCH2OH、HOCH2-C-COCH3、CH3-CHOH-COCH3,所以共有 14种,
故答案为:14.
点评 本题考查有机物的推断与合成,需要学生对给予的反应信息进行应用,给能较好的考查考生的阅读、自学能力和思维能力,是热点题型,掌握官能团的性质是推断关键,注意根据转化关系来源于顺推法进行推断,难度中等.
实验方学科王法:在干燥的锥形瓶中放入称量好的水杨酸(6.2g 0.045mol)、乙酸酐(5mL 5.4g0.053mol),滴入3mL浓硫酸,在70℃反应一段时间后,按如下流程分离出乙酰水杨酸.
已知:①乙酰水杨酸学科王溶于热水,在冷水中微溶;熔点:136°C,沸点:321.4°C.
②乙酰水杨酸钡、水杨酸钡均可溶于水.
③乙酸酐遇水生成乙酸.
④乙酰水杨酸钠易溶于水,上述学科王粗产物中有少量难溶于水的聚合物.
(1)反应后用40mL冰水稀释反应混合物的操作是:待反应液稍冷后,在玻璃棒不断搅拌下将反应液沿烧杯壁慢慢倒入40ml冰水中.
(2)操作Ⅰ为过滤.
(3)判断粗产物与饱和碳酸氢钠已反应完全的现象是:无气泡产生.
(4)某同学推测产品中可能还含有少量水杨酸和Na2SO4,设计了如下方案进行检验,实验证明不含杂质,请在答题卡上完成表中内容.
| 序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
| ① | 将少量产品加入6mL水的试管A中,振荡,将上层液体倾析至B、C中. | 得到白色晶体和无色溶液 | |
| ② | 向试管B中加入少量BaCl2溶液. (或取试管B中溶液做焰色反应实验). | 不产生白色沉淀(或焰色不呈黄色) | 产品中不含 Na2SO4 |
| ③ | 向试管C中,加入少量FeCl3溶液(或浓溴水). | 溶液不显紫色(或无白色沉淀出现). | 产品中不含水杨酸 |
(一)他们先把铜粉放在空气中灼烧,在与稀HNO3反应制取硝酸铜.
(1)如果直接用铜屑与HNO3反应来制取硝酸铜,可能导致的两个不利因素是生成等物质的量的硝酸铜,消耗硝酸原料多、且产生污染物氮氧化物.
(2)实验中铜粉应该放在坩埚(填“蒸发皿”、“坩埚”或“烧杯”)中灼烧.欲从反应后的溶液中得到硝酸铜晶体,实验操作步骤按顺序分别蒸发浓缩、冷却结晶、过滤.
(二)为了探究Cu(NO3)2热稳定性,探究小组用下图中的装置进行实验.(图中铁架台、铁夹和加热设备均略去)
往左试管中放入研细的无水Cu(NO3)2晶体并加热,观察到左试管中有红棕色气体生成,最终残留黑色粉末;用U型管除去红棕色气体,在右试管中收集到无色气体.
(1)红棕色气体是NO2.
(2)当导管口不再有气泡冒出时,停止反应,这时在操作上应注意先把导气管移出水面,然后熄灭火焰.
(3)探究小组判断Cu(NO3)2的分解属于氧化还原反应,产物除了红棕色气体和黑色固体外,进一步分析、推断,分解产物中一定还含有O2 ,写出该反应的化学方程式2Cu(NO3)2═2CuO+4NO2↑+02↑.
(三)为了探究Cu(NO3)2在酸性条件下跟铁单质的反应.他们取一支试管,加入Cu(NO3)2溶液,滴入适量稀硫酸酸化,再加入一定量铁粉,实验后没有固体残留物质.
(1)反应中最先起氧化作用的是HNO3;
(2)该探究小组对反应后溶液中铁元素的价态进行探究,他们设计了实验方案,并进行实验.请在答题卡上按下表格式补充写出实验操作步骤、预期现象与结论.
| 实验操作步骤 | 预期现象与结论 |
| 步骤1:观察样品 | 溶液呈蓝绿色,不能(填“能”或“不能”确定产物中铁元素的价态. |
步骤2:取少量溶液,滴加酸性KMn4溶液 | 若KMnO4溶液的紫红色褪去或变浅,则说明产物中含+2价铁元素,若KMnO4溶液不褪色或不变浅,则说明产物中不含+2价铁元素 |
| 步骤3:另取少量溶液,滴加KSCN溶液 | 若溶液变为血红色,说明产物中含+3价的铁元素;若溶液颜色无明显变化,则说明产物中不含+3价的铁元素. |
| A. | 将反应2Fe3++Fe═3Fe2+设计为原电池,则可用Zn为负极,Fe为正极,FeCl3为电解质 | |
| B. | 铜片和铝片用导线连接后插入浓硝酸中,铜作负极 | |
| C. | 镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后,前者较易被腐蚀 | |
| D. | 铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中,Mg较活泼作负极 |
| A. | 浓的强酸和稀的强碱溶液反应 | B. | 浓的弱酸和稀的强碱溶液反应 | ||
| C. | 等pH值的强酸和弱碱溶液反应 | D. | 生成一种强酸弱碱盐 |
| A. | 25℃时,1L 0.1mol/L的CH3COOH溶液中的H+数为0.1NA | |
| B. | 常温常压下,30g葡萄糖含有的氧原子数为NA | |
| C. | 0.1mol/L的AlCl3溶液中含有的氯离子数为0.3NA | |
| D. | 16 g甲烷分子中含有共价键的数目为2NA |