题目内容

3．某直链羧酸X存在于多种水果中．己知：
①X的相对分子质量小于150，其中氧的质量分数为59.7%．
②1molX与2molNaOH恰好完全中和．
X$→_{条件1}^{浓H_{2}SO_{4}}$Y（Y可使溴的四氯化碳溶液褪色）

③2X$→_{条件2}^{浓H_{2}SO_{4}}$Z（Z是分子式为C8H8O8的六元环状化合物）
根据以上信息填写以下空白：
（1）在X分子中除了羧基外，还含有的官能团是羟基．
（2）X的结构简式是HOOCCH（OH）CH2COOH．
（3）由X生成Y的反应类型是消去反应．
（4）Y与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式是HOOC-CH=CH-COOH+Br2→HOOC-CHBr-CHBr-COOH．
（5）Z的结构简式是．
（6）请写出与X的官能团种类和数目都相同的X的所有同分异构体的结构简式．

分析 X为直链羧酸，X的相对分子质量小于150，其中氧的质量分数为59.7%，则分子中O原子最大数目＜$\frac{150×59.7%}{16}$≈6，1molX与2molNaOH恰好完全中和，则X分子中含有2个-COOH，X在浓硫酸条件下得到Y可使溴的四氯化碳溶液褪色，应是发生消去反应，则X中还含有羟基，2分子X发生酯化反应生成Z分子式为C8H8O8的六元环状化合物，则X分子分子式为C4H6O5，且羟基与其中的一个羧基连接碳原子碳原子上，故X的结构简式为：HOOCCH（OH）CH2COOH．

解答 解：X为直链羧酸，X的相对分子质量小于150，其中氧的质量分数为59.7%，则分子中O原子最大数目＜$\frac{150×59.7%}{16}$≈6，1molX与2molNaOH恰好完全中和，则X分子中含有2个-COOH，X在浓硫酸条件下得到Y可使溴的四氯化碳溶液褪色，应是发生消去反应，则X中还含有羟基，2分子X发生酯化反应生成Z分子式为C8H8O8的六元环状化合物，则X分子分子式为C4H6O5，且羟基与其中的一个羧基连接碳原子碳原子上，故X的结构简式为：HOOCCH（OH）CH2COOH．
（1）在X分子中除了羧基外，还含有的官能团是羟基，故答案为：羟基；
（2）X的结构简式是：HOOCCH（OH）CH2COOH，故答案为：HOOCCH（OH）CH2COOH；
（3）由X生成Y的反应类型是：消去反应，故答案为：消去反应；
（4）X发生消去反应生成Y为HOOC-CH=CH-COOH，与溴发生加成反应方程式为：HOOC-CH=CH-COOH+Br2→HOOC-CHBr-CHBr-COOH，
故答案为：HOOC-CH=CH-COOH+Br2→HOOC-CHBr-CHBr-COOH；
（5）2分子X发生酯化反应，生成环酯Z的结构简式是，
故答案为：；
（6）与X的官能团种类和数目都相同的X的所有同分异构体的结构简式：，
故答案为：．

点评 本题考查有机物推断，较好的考查学生的分析推理能力，是对有机化学基础的综合考查，熟练掌握官能团的性质与转化，难度中等．

练习册系列答案
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13．下列说法中，不正确的是（　　）
A．任何反应中的能量变化都表现为热量变化
B．任何化学反应都伴随着能量变化
C．反应物的总能量高于生成物的总能量，则反应释放能量
D．若化学键形成时释放的能量小于破坏旧化学键时所需要吸收的能量，则反应吸收能量
14．芳香化合物A（C10H10O4）可进行如下转化．已知B的核磁共振氢谱图中只有一组峰，装饰材料释放的E会污染环境，且E可还原成D．回答下列问题：

（1）A中苯环上一氯代物只有2种，则A的结构简式为．
（2）B与足量D反应后的有机物名称为乙二酸二甲酯；由C生成F的反应类型为缩聚反应．
（3）B与足量小苏打以等物质的量反应的化学方程式为HOOC-COOH+NaHCO3→NaOOC-COOH+CO2↑+H2O．
（4）E与足量银氨溶液反应的化学方程式为HCHO+4Ag（NH3）2OH $\stackrel{△}{→}$（NH4）2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O．
（5）下列说法正确的是ab．
a、F溶于有机溶剂
b、1molA最多与3molNaOH反应．
11．如图是某化学课外活动小组设计的乙醇与氢卤酸反应的实验装置图．在烧瓶C中放一些新制的无水硫酸铜粉末，并加入20mL无水乙醇；锥形瓶F中盛放浓盐酸；广口瓶D和分液漏斗E中分别盛浓硫酸；干操管A中填满碱石灰；烧杯作水浴器．当打开分液漏斗E的活塞后，由于浓硫酸流入F中，则D中导管口有气泡产生．过几分钟后，无水硫酸铜粉末由无色变为蓝色．此时水浴加热后，发生化学反应，生成的气体从A处逸出，点燃气体，有绿色火焰．试回答：

（1）F中逸出的气体的主要成分是氯化氢．
（2）D瓶的作用是吸收氯化氢气体中混有的水蒸气．
（3）B管的作用是冷凝乙醇蒸气．
（4）A管口点燃的气体是CH3CH2Cl．
（5）C瓶中无水硫酸铜粉末变蓝的原因是反应产物有H2O生成，水与无色CuSO4粉末结合生成蓝色的CuSO4晶体．
18．下列物质中，既能与NaOH溶液反应，又能与稀硫酸反应，还能发生水解反应的是（　　）
①Al2O3     ②（NH4）2CO3      ③甘氨酸 （）  ④     ⑤葡萄糖     ⑥乙酰水杨酸钠．
A．①③⑤B．②④⑥C．②③④D．①⑤⑥
8．W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增加，W的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代．化合物XZ是重要的调味品，Y原子的最外层电子数等于其电子层数，Z-的电子层结构与氩相同．下列说法错误的是（　　）
A．元素W与氢形成原子比为1：1的化合物有多种
B．元素X的单质能与水、无水乙醇反应
C．离子Y3+与Z-的最外层电子数和电子层数都不相同
D．元素W与元素Z可形成含有极性共价键的化合物
7．联苯（）是一种重要的有机合成中间体，实验室可用苯和1，2-二氯乙烷（ClCH2CH2Cl）为原料，在无水AlCl3催化下加热制得，其制取步骤为：
（一）催化剂的制备
如图是实验室制取少量无水AlCl3的相关实验装置的仪器和药品

（1）将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl3的装置，各管口标号连接顺序为：d接e，f接g，h接a，b接c．
（2）有人建议将上述装置中D去掉，其余装置和试剂不变，也能制备无水AlCl3，你认为是否可行不可行 （填“可行”或“不可行”），你的理由是制得的Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸．
（3）装置A中隐藏着一种安令隐患，请提出一种改进方案：在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接，防止AlCl3冷凝成固体造成堵塞．
（二）联苯的制备
联苯的制取原理为：
反应最佳条件为n（苯）：n（1，2-二氯乙烷）=10：1，反应温度在60-65℃之间．实验室制取联苯的装置如图所示（加热和加持仪器略去）

实验步骤：
在三口烧瓶中加入120.0mL苯和适量无水AlCl3，由滴液漏斗滴加10.7 mL 1，2-二氯乙烷，控制反应速度在60-65℃，反应约60 min．将反应后的化合物依次用稀盐酸、2% Na2CO3溶液和H2O洗涤分离，在所得产物中加入少量无水MgSO4固体，静止、过滤，先常压蒸馏，在减压蒸馏收集170〜172℃的馏分，得联苯18.2 g．
                                          相关物理常数和物理性质如表
名称相对分子质量密度/（g•cm-1）熔点/℃沸点/℃溶解性
苯780.885.580.1难溶水，易溶乙醇
1，2-二氯乙烷991.27-35.383.5难溶水，可溶苯
无水氯化铝133.52.44190178（升华）遇水水解，微溶苯
联苄1820.9852284难溶水，易溶苯
（4）仪器a的名称为球形冷凝管，和普通分液漏斗相比，使用滴液漏斗的优点是可以使液体顺利滴下．
（5）洗涤操作中，水洗的目的是洗掉Na2CO3（或洗掉可溶性无机物），无水硫酸镁的作用是吸水剂（干燥剂）．
（6）常压蒸馏时，最低控制温度是83.5℃．
（7）该实验的产率约为72.85% （小数点后保留两位有效数字）．
4．某同学设计了如图所示的装置，制铬并收集S02，探究其与钡盐溶液的反应情况；验证SOz的某些性质．实验所用溶液均是新制的蒸馏水配制的，回答下列问题．
 （1）仪器A的名称是三颈烧瓶，检验整套装置气密性的方法是用止水夹将F有右侧橡皮管夹住，关闭三颈瓶左侧弹簧夹，通过分液漏斗向A中加入水，最终漏斗中的水不能全部流入A中，实际实验时，首先打开弹簧夹向装置内通入一段时间的N2，其目的是排除装置中的空气防止其对SO2与BaCl2溶液是否能反应的探究产生干扰．
（2）B是用于收集SO2的，则B中左（“左”或“右”）侧导管应向下接近瓶底，C是用于验证S02漂白性的，若用紫色石蕊试液代替品红溶液能否达到目的（说明理由）不能，SO2不能漂白石蕊试液．
（3）实验表明D中溶液会保持澄清、E中溶液颜色变成浅绿色、F中出现白色沉淀，写出E中反应的离子方式2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，F中白色沉淀的成分是BaSO4 （填化学式）．由此可知，将SO2通入钡盐溶液溶液中，无法得到BaSO3沉淀（填化学式）
（4）某同学把SO2持续通入漂粉精溶液，在实验过程中溶液曾有一段时间变为黄绿色；你认为溶液变为黄绿色的原因可能为随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和氯离子发生反应，该同学通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是向漂粉精溶液中逐滴滴入硫酸，观察溶液颜色是否为黄绿色．
5．下列说法不正确的是（　　）
A．一般情况下，σ键比π键重叠程度大，形成的共价键更强
B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键
C．气体单质分子中，一定有σ键，可能有π键
D．杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对

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