Question

【题目】某课题组从植物香料中分离出一种罕见的醇（醇A），其结构简式如下。

（1）根据课内所学知识，该醇可发生的反应包括：___（填字母序号）

A.与金属Na反应 B.与CuO反应

C.与浓盐酸反应 D.消去反应

I.该课题组设计了以醇A为原料制备某物质的合成路线。合成反应的第一步。拟使醇A与浓氢溴酸（质量分数47.6%）在90℃下充分反应，制备中间产物B。实验装置如图所示（夹持及加热仪器略去）。

已知：①HBr溶液受热时，HBr能否蒸发受到体系汇总含水量的影响。具体情况如下表。

	<47.6%	47.6%	>47.6%
先蒸发的物质	水先蒸发，直至比值升至47.6%	HBr与水按该比例一起蒸发、液化沸点124.3℃	HBr先蒸发，直至比值降至47.6%

②醇A、中间产物B的沸点均超过200℃。

（2）温度计1拟用于监控反应温度，温度计2拟用于监控实验中离开烧瓶的物质的沸点。两个温度计中，水银球位置错误的是___（填“温度计1”或“温度计2”）其水银球应___；

（3）实验时，冷凝水应从冷凝管的___（填“a口”或“b口”）流入。

II.将温度计位置调节好后，课题组成员依次进行如下操作：

①检验气密性，装入沸石；

②加入18.6g醇A（0.1mol）、17.0g47.6%氢溴酸（含8.1gHBr、0.1mol）；

③开始加热，逐渐升温至反应温度。

（4）反应开始后，当温度计2的示数上升至39℃时，冷凝管末端持续有液体流出。反应结束时，共收集到无色液体7.0g。经检测，该液体为纯净物，标记为产物C。取0.7gC在氧气中充分燃烧，共收集到2.2gCO2、0.9gH2O。另取少量C进行质谱试验，结果如图所示。

根据上述实验结果，C的分子式为___；

（5）取少量产物C进行核磁共振氢谱试验，共有三个信号峰。三个信号峰的面积之比为3：6：1。综合上述实验结果，C的结构简式为___；

（6）反应结束后，圆底烧瓶内液体分为两层。可用___方法（填实验操作名称）将两液体分离；

（7）后续检验证实，两液体均较纯净，其中所含杂质均可忽略。上层液体质量为10.7g。取下层液体进行核磁共振氢谱实验，共有两个信号峰。峰的面积之比为3：2。综合以上信息，本实验的实际总反应方程式为___。

Answer 1

【答案】AB 温度计1 插到液面以下 b C5H10 CH3CH=C(CH3)2 分液 +HBr CH3CH=C(CH3)2+（CH3）3CCBr(CH3)2+H2O

【解析】

（1）含-OH可与Na反应生成氢气，可被CuO氧化生成铜，不能与NaOH溶液反应，且与-OH相连的C上无H，不能发生消去反应；

（2）该反应在90℃下充分反应，温度计1拟用于监控反应温度，水银球应该插在液面以下；

（3）蒸馏时，冷却水应下进上出；

（4）由上述反应可知，产物C中一定由碳、氢元素，可能含有氧元素，根据题目中各物质的质量算出产物C中所含元素，根据质谱实验可得，产物C的相对分子质量；

（5）由核磁共振氢谱可知，产物C中氢原子有三种，且个数比为3：6：1，找出符合条件的结构简式；

（6）对于互不相溶的的液体用分液的办法分离和提纯；

（7）根据各物质的物质的量关系可得，反应生成C5H10为0.1mol，H2O为0.1mol，则另外一种产物为C7H15Br，由核磁共振氢谱可知，找出符合条件的C7H15Br的结构简式，进而得到总反应方程式。

（1）含-OH可与Na反应生成氢气，可被CuO氧化生成铜，不能与NaOH溶液反应，且与-OH相连的C上无H，不能发生消去反应，故答案为：AB；

（2）该反应在90℃下充分反应，温度计1拟用于监控反应温度，水银球应该插在液面以下，故答案为：温度计1；插到液面以下；

（3）蒸馏时，冷却水应下进上出，所以应从b处进入，故答案为：b；

（4）由上述反应可知，产物C中一定由碳、氢元素，可能含有氧元素，2.2g CO2中碳元素的质量为：2.2g=0.6g，0.9g H2O中氢元素的质量为：0.9g=0.1g，而产物C为0.7g，所以产物C中没有氧元素，碳原子与氢原子的个数比为：=1：2，根据质谱实验可得，产物C的相对分子质量为70，符合条件的产物C的分子式为：C5H10，故答案为：C5H10；

（5）由核磁共振氢谱可知，产物C中氢原子有三种，且个数比为3：6：1，符合条件的结构简式为CH3CH=C(CH3)2，故答案为：CH3CH=C(CH3)2；

（6）对于互不相溶的的液体用分液的办法分离和提纯，故答案为：分液；

（7）由18.6g醇A（0.1mol）、17.0g47.6%氢溴酸（含8.1gHBr、0.1mol），可知反应后一定有水存在，根据物质的量的关系可得，反应生成C5H10为0.1mol,H2O为0.1mol，则另外一种产物为C7H15Br，由核磁共振氢谱可知，符合条件的C7H15Br的结构简式为（CH3）3CCBr(CH3)2,总反应方程式为+HBr CH3CH=C(CH3)2+（CH3）3CCBr(CH3)2+H2O，故答案为：+HBr CH3CH=C(CH3)2+（CH3）3CCBr(CH3)2+H2O。