题目内容

油漆、胶粘剂行业的新型溶剂——碳酸二甲酯(简称DMC)是近年来受到国内外广泛关注的环保型绿色化工产品。其分子结构中含有特别的原子基团,无机物H2CO3也可以写成结构。国内外现有DMC的合成方法很多,如酯交换法:

 

(1)有机物I的结构简式为               ;

(2)DMC参与以下反应①:

有机物III分子式为                ;

有机物II与过量饱和溴水反应的化学反应方程式为                           。

(3)DMC与足量NaOH溶液反应的化学方程式为                             (注明条件)。

(4)有机物IV是有机物III的一种同分异构体,且IV具有以下性质特征:

A.是一种芳香族化合物                    B.能与FeCl3发生显色反应

C.能发生水解反应,也能发生银镜反应      D.苯环上的一氯代物有两种

则有机物IV的结构简式为                  。

(5)以DMC合成杀虫剂西维因的路线如下:      

其中生成有机物V的反应类似于反应①,有机物V的结构简式为               。

1mol西维因最多可与         mol H2发生加成反应。

 

【答案】

(14分)

(1)CH3CH3  (2分)

(2) C8H8O3  (2分)

(2分)

(3)+ 2NaOH  Na2CO3 + 2CH3OH   (2分)

(4)  (2分)

(5)(2分)   5(2分)

【解析】

试题分析:(1)1个DMC含有2个CH3O—,1个—CO—,对比酯交换法反应物和生成物的结构,发现该反应的实质是取代反应,则有机物I的结构简式为CH3CH3;(2)观察有机物III的结构简式,数一数其中C、H、O的个数,可得其分子式为C8H8O3;II是苯酚,1分子苯酚与3分子溴单质发生取代反应,生成1分子三溴苯酚沉淀和3分子氢溴酸;(3)1个DMC分子中含有2个酯基,则1分子DMC与2分子水发生水解反应,最多生成2分子甲醇和1分子碳酸,甲醇是非电解质,无酸性,1分子碳酸最多消耗2分子NaOH,生成1分子碳酸钠和2分子水,上述两反应相加可得总反应式;(4)依题意可知IV的苯环上含有两个取代基,且两个取代基位于相对位置,其中1个取代基是羟基,另一个取代基是甲酸某酯形成的取代基,则IV的结构简式为HCOOCH2—C6H4—OH;(5)反应①是苯酚与碳酸二甲酯或DMC发生的取代反应,根据相似性类比或仿写,可以推断出V的结构简式;西维因的侧链上肽键中的C=O键不能与氢气加成,由于1mol苯最多与3molH2加成,由此推断1mol西维因最多消耗5molH2。

考点:考查有机合成和推断,涉及结构简式、分子式、化学方程式、同分异构体、官能团结构与性质等。

 

练习册系列答案
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(1)AgNO3的水溶液呈
酸
酸
(填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示):
Ag++H2O AgOH+H+
Ag++H2O AgOH+H+
;实验室在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的
硝酸
硝酸
中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度.若用惰性电极电解AgNO3的水溶液,请写出电池反应的离子方程式
4Ag++2H2O
 通电 
.
 
4Ag+O2↑+4H+
4Ag++2H2O
 通电 
.
 
4Ag+O2↑+4H+
,
(2)常温下,某纯碱(Na2CO3)溶液中滴入酚酞,溶液呈红色.在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时,甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所至;乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO32-水解所至.请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)
向红色溶液中加入足量BaCl2溶液
向红色溶液中加入足量BaCl2溶液
如果溶液还显红色说明甲正确,红色褪去说明乙正确
如果溶液还显红色说明甲正确,红色褪去说明乙正确

(3)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化
如右图所示.则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是
B
B
(填“A”或“B”).设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为m2.则m1
<
<
m2
(选填“<”、“=”、“>”)
(4)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一.
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式为:负极:
2Fe=2Fe2++4e-
2Fe=2Fe2++4e-
正极:
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
;
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用
C
C
.
A.铜       B.钠
C.锌              D.石墨
③图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的
负
负
极.
(5)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
①氢氧燃料电池的能量转化主要形式是
化学能转变为电能
化学能转变为电能
,在导线中电子流动方向为
a→b
a→b
(用a、b表示).
②负极反应式为
2H2+4OH-=4H2O+4e-
2H2+4OH-=4H2O+4e-
.
③电极表面镀铂粉的原因为
增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快电极反应速率
增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快电极反应速率
.
A、Z、R、D、E、F、G是七种原子序数依次增大且不大于20的元素,其中有两种非金属元素位于同一主族.己知A、Z、D均能与R形成原子(或离子)个数不同的儿种常见化合物.请回答下列有关问题.
(1)若X、Y是D、F形成的最高价氧化物对应的水化物,浓度均为0.1mol/L的X、Y溶液的pH之和为14,则X、Y的晶体熔点相对高低为(写化学式)
NaOH>HClO4
NaOH>HClO4
,导致这种差异存在的原因是
NaOH为离子晶体,HClO4形成分子晶体,离子键强于分子间作用力
NaOH为离子晶体,HClO4形成分子晶体,离子键强于分子间作用力
在相同温度下,相等物质的量浓度的X、Y各自的溶液中,由水电离出的c(H+)的相对大小关系为
相等
相等
.
(2)A与Z、E均可形成正四面体构型的气态分子Q、P,又知P的燃烧热为1430kJ/mol.则其燃烧的热化学方程式
SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l),△H=1430kJ/mol
SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l),△H=1430kJ/mol
.
(3)R与D、F间;R与F、G间均可形成多种化合物,其中有两种是目前广泛使用的具有消毒杀菌能力的化合物.则相同物质的量浓度的这两种物质的溶液,消毒杀菌能力较强的物质的化学式为
Ca(ClO)2
Ca(ClO)2
,另一种物质的溶液中,各离子浓度由大到小的顺序为
Na+>ClO->OH->H+
Na+>ClO->OH->H+
.
(4)上述七种元素间能形成多种常见二元化合物,其中Z与G形成的一种化合物存在两类化学键的物质溶于HCl溶液的化学反应方程式为
CaC2+2HCl=CaCl2+C2H2↑;
CaC2+2HCl=CaCl2+C2H2↑;
,ZR2的电子式是
,该分子的空间构型为
直线型
直线型
化合物ZRF2的结构式为

(5)R能形成多种单质,如R2、R3,研究表明,新近制得的一种组成为R4的分子中,每个R原子均与另外两个R原子各形成一个键,则1molR4中共用电子对数为
4
4
NA,列有关R4的说法中正确的是
③
③

①R4与R3、R2互为同位素
②R4不能与A、Z、D的单质反应
③R4中各原予最外层均为8电子结构
④R4是1种新型化合物.

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