题目内容

10．有机物A、D均是重要的有机合成中间体，D被称为佳味醇（chavicol），具有特殊芳香的液体，也可直接作农药使用．如图所示的是由苯酚为原料合成A、D的流程图：

已知：
（1）写出A、C的结构简式、．
（2）是化合物B的一种同分异构体，用1H核磁共振谱可以证明该化合物中有2种氢处于不同的化学环境．
（3）指出的有机反应类型取代反应．
（4）写出符合下列要求的化合物D的所有同分异构体的结构简式．
①遇FeCl3溶液呈紫色；    ②苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯代物有两种．
（5）化合物B经过下列转化，可合成用于制造树脂、合成橡胶乳液的有机原料丙烯酸．

①设置反应②、⑥的目的是保护碳碳双键．
②写出反应③的化学反应方程式为2HOCH2CH2CH2Br+O2$→_{△}^{Cu}$2BrCH2CH2CHO+2H2O．
③G与甲醇反应生成的酯H是生产丙烯酸树脂的一种重要单体，写出H聚合的化学反应方程式．

分析 根据A的生成物的结构简式可看出苯酚和溴反应时，溴原子在羟基的对位上，即A的结构简式为，根据已知信息①可知C的结构简式是，由信息②可知D的结构简式是．
（5）中B的结构简式是CH2=CHCH2Br，B发生水解反应生成E为CH2=CHCH2OH．E和HBr发生加成反应生成F，则F是BrCH2CH2CH2OH，或CH3CH（Br）CH2OH，F氧化生成BrCH2CH2CHO或CH3CH（Br）CHO，继续被氧化、酸化生成BrCH2CH2COOH或CH3CH（Br）COOH，最后通过消去反应生成G，则G结构简式是CH2=CHCOOH．因为在氧化羟基的同时也易氧化碳碳双键所以为了保护碳碳双键，才设置反应②和⑥．G与甲醇反应生成的酯H，则H结构简式是CH2=CHCOOCH3，分子中含有碳碳双键，可发生加聚反应生成高聚物．

解答 解：根据A的生成物的结构简式可看出苯酚和溴反应时，溴原子在羟基的对位上，即A的结构简式为，根据已知信息①可知C的结构简式是，由信息②可知D的结构简式是．
（1）由上述分析可知，A的结构简式为，C的结构简式为，
故答案为：；；
（2）是化合物B的一种同分异构体，用核磁共振氢谱可以证明该化合物中有2种氢处于不同的化学环境，故答案为：2；
（3）转化中A中羟基中H原子被取代，属于取代反应，故答案为：取代反应；
（4）化合物D（）的同分异构体符合下列条件：①遇FeCl3溶液呈紫色，说明含有酚羟基；②苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯代物有两种，两个不同的取代基处于对位，符合条件的同分异构体有：，
故答案为：；
（5）中B的结构简式是CH2=CHCH2Br，B发生水解反应生成E为CH2=CHCH2OH．E和HBr发生加成反应生成F，则F是BrCH2CH2CH2OH，或CH3CH（Br）CH2OH，F氧化生成BrCH2CH2CHO或CH3CH（Br）CHO，继续被氧化、酸化生成BrCH2CH2COOH或CH3CH（Br）COOH，最后通过消去反应生成G，则G结构简式是CH2=CHCOOH．因为在氧化羟基的同时也易氧化碳碳双键所以为了保护碳碳双键，才设置反应②和⑥．G与甲醇反应生成的酯H，则H结构简式是CH2=CHCOOCH3，分子中含有碳碳双键，可发生加聚反应生成高聚物，则：
①设置反应②、⑥的目的是：保护碳碳双键，故答案为：保护碳碳双键；
②反应③的化学反应方程式为：2HOCH2CH2CH2Br+O2$→_{△}^{Cu}$2BrCH2CH2CHO+2H2O，
故答案为：2HOCH2CH2CH2Br+O2$→_{△}^{Cu}$2BrCH2CH2CHO+2H2O；
③H结构简式是CH2=CHCOOCH3，分子中含有碳碳双键，可发生加聚反应生成高聚物，H聚合的化学反应方程式为，
故答案为：．

点评 本题考查有机物推断，需要学生对给予的信息进行利用，较好的考查学生自学能力、分析推理能力，注意根据有机物结构与反应条件推断，正确推断物质是解本题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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20．纯碱是一种非常重要的化学基本工业产品，工业上有很多不同的方法生产纯碱．
Ⅰ、路布兰法--其生产原理：用硫酸将食盐转化为硫酸钠，将硫酸钠与木炭、石灰石一起加热，得到产品和硫化钙．
（1）请写出上述过程的化学方程式：2NaCl+H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2SO4+2HCl↑．Na2SO4+2C+CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaS+Na2CO3+CO2↑．
Ⅱ．索尔维制碱法：以食盐、氨气（来自炼焦副产品）和二氧化碳（来自石灰石）为原料，首先得到小苏打，再加热分解小苏打，获得纯碱．
（2）结合图中所给物质的溶解度曲线．写出得到小苏打的离子方程式：Na++NH3+H2O+CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHCO3↓+NH4+．

（3）这种生产方法的优点是原料便宜、产品纯度高、氨和部分二氧化碳可以循环使用．请写出实现氨循环的化学方程式：2NH4C1+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaC12+2NH3↑+2H2O．
Ⅲ．侯德榜制碱法--生产流程可简要表示如下：

（4）合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体，其中Y是NH3（填化学式），这两种气体在使用过程中是否需要考虑通入的先后顺序是（填”是”或“否”），原因是氨气在水中的溶解度大，先通氨气后通二氧化碳产生碳酸氢铵多，有利于碳酸氢钠的析出．
（5）侯德榜制碱法保留了索尔维法的优点，克服了它的缺点，特别是设计了循环I（填流程中的编号）使原料中溶质的利用率从70%提高到了96%以上．从母液中可以获得的副产品的应用：作化肥（举一例）．
（6）该合成氨厂用NH3制备NH4NO3．已知：由NH3制NO的产率是94%，NO制HNO3的产率是89%，则制HNO3所用NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其它损耗）的54%（保留两位有效数字）
1．向含有amol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2，下列各项为通Cl2过程中，溶液发生反应的离子方程式，其中正确的是（　　）
A．x=0.6a     2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B．x=a        2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
C．x=0.4a      2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
D．x=2a       2Fe2++6Br-+4Cl2=3Br2+2Fe3++8Cl-
18．现有反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）；△H＜0，在850℃时K=1．在一个体积可变的密闭容器中充入 1molCO、3mol H2O、1mol CO2、和xmol H2，下列说法中不正确的是（　　）
A．900℃时，该反应的平衡常数K＜1
B．850℃时，若x=5，则起始时反应向逆反应方向进行
C．850℃时，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足0≤x＜3
D．850℃时，已知x＞3，则随着x的增大，H2的转化率一定始终增大
5．用下列装置进行的实验，能达到相应实验目的是（　　）
A．装置甲：测定合金中Zn的含量B．装置乙：制取金属锰
C．装置丙：洗气除去SO2中的CO2D．装置丁：实验室制取O2
15．碳在氧气或臭氧中燃烧的能量变化如图．下列说法不正确的是（　　）
A．3O2（g）=2O3（g）△H=+242.4kJ•mol-1
B．氧气比臭氧稳定，大气中臭氧层易被破坏
C．断裂l mol O2（g）中的共价键吸收的能量比形成1 molCO2（g）中的共价键放出的能量少
D．相同物质的量的氧气比臭氧所含的能量高
2．在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂．请用如图实验装置，选用适当的化学试剂和实验用品，设计并完成对过氧化钠这一性质的探究．

（1）A是实验室制取CO2的装置，其中发生反应的离子方程式是CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑；装置B的作用是除去CO2中混有的HCl，装置C的作用是干燥CO2，装置E装的试剂是NaOH溶液．
（2）检验F中气体成分，即能说明过氧化钠可作潜水艇供氧剂，则过氧化钠作潜水艇供氧剂的化学反应方程为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2．
（3）设计并完成a g过氧化钠样品（已知所含杂质与酸碱均不反应）的纯度测定：将蒸馏水先加热煮沸，再把蒸馏水分成两份，一份中趁热加入样品溶解，待冷却到室温后再加入另一份水来进行配制．取出配制的溶液20.00mL，加入酚酞数滴后，用浓度为cmol/L的盐酸进行滴定；重复滴定操作2次，计算出所用盐酸的体积平均值为VmL．
①过氧化钠样品的纯度测定步骤中，趁热加入样品溶解，理由是沸水能使Na2O2溶解时所生成的H2O2迅速分解，消除其对中和滴定（特别是指示剂）的影响．
②原过氧化钠样品的纯度是$\frac{3.9cV}{a}$%．
19．工业上以黄铜矿（主要成分CuFeS2）为原料制备CuSO4•5H2O的主要流程如图：

（1）下列装置不能用于吸收气体X的是ac（填代号）．

（2）熔渣Y的成分为Fe2O3和FeO，选用提供的试剂，设计实验验证熔渣中含有FeO．写出有关实验操作、现象与结论．
提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、氯水．取少量熔渣装入试管中，加入稀硫酸溶解，再向溶液中滴人高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，可证明熔渣中含有Fe0．
（3）向粗铜中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时（杂质不参加反应），混酸中HNO3与H2SO4的最佳物质的量之比为2：3
（4）用滴定法测定所得产品中CuSO4•5H2O的含量，称取ag样品配成100mL溶液，取出20.00mL，用c mol．L-l滴定剂EDTA（ H2Y2-）标准溶液滴定至终点（滴定剂不与杂质反应），消耗滴定剂bmL．滴定反应如下：Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+，则CuSO4•5H2O质量分数为$\frac{125bc}{a}%$．滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准溶液，则会导致测定结果偏偏高．（填“偏高”、“偏低”和“无影响”）
20．“嫦娥一号”的成功发射，实现了中国人“奔月”梦想．
（1）发射“嫦娥一号”的长征三号甲火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧，下列是298K时氢气（H2）、碳（C）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）燃烧的热化学方程式：
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5  kJ/mol
C8H18（l）+$\frac{25}{2}$O2（g）═8CO2（g）+9H2O（l）△H=-5518  kJ/mol
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3  kJ/mol
通过计算说明等质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最多的是H2，发射“嫦娥一号”的长征三号甲火箭的第三级使用液氢和液氧这种推进剂的优点是产物为水，无污染，相同质量时，氢气放出的热量多（请写两条）．
（2）已知：H2（g）═H2（l）△H=-0.92  kJ/mol；O2（g）═O2（l）△H=-6.84  kJ/mol；H2O（l）═H2O（g）△H=44.0  kJ/mol．请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：2H2（l）+O2（l）=2H2O（g）△H=-546.92KJ/mol．
如果此次发射“嫦娥一号”的长征三号甲火箭所携带的燃料为45t，液氢、液氧恰好完全反应生成气态水，总共释放能量5.94×108kJ（保留3位有效数字）．
（3）氢气、氧气不仅燃烧时能释放热能，二者形成的原电池还能提供电能，美国的探月飞船“阿波罗号”使用的就是氢氧燃料电池，电解液为KOH溶液，其电池反应式负极：
2H2+4OH--4e-=4H2O；正极：O2+2H2O+4e-=4OH-；电池总反应式：2H2+O2=2H2O．

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