题目内容

(1)同分异构现象是有机化合物种类繁多的重要原因,正确识别和判断同分异构体是学习有机化学的重要能力.
①下列分子式中不能仅表示一种化学物质的是
 
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A.CH4O         B. C2H4        C.C2H5Cl         D.C2H4O2
②利用核磁共振氢谱可判断出分子式为C2H6O的有机物有两种同分异构体,在核磁共振氢谱上有一种特征峰的有机物的结构简式是
 
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③已知C4H9Cl共有四种结构,则分子式为C5H10O的醛有
 
种同分异构体.
④某有机物X与碳酸钠溶液反应可放出CO2气体,X的分子式为C4H8O2,则X的结构中含有的官能团的名称是
 
,X的结构简式可能是
 
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(2)乙酸乙酯广泛应用于化学工业.实验室可用乙酸、乙醇和少量浓硫酸在加热的条件下制备乙酸乙酯,实验装置如图所示.
①写出乙酸和乙醇反应制取乙酸乙酯的化学反应方程式:
 
;
②乙酸乙酯不溶于水,密度比水
 
.(选填“大”或“小”)
③实验室一般用饱和碳酸钠溶液接收反应的生成物,如不振荡试管,在试管中可以看到的现象是
 
,分离出乙酸乙酯用到的主要仪器的名称是
 
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(3)由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E的合成过程如图所示:
(部分反应条件、水及其他无机产物均已省略)
回答下列问题:
①反应①的类型是
 
,反应②的类型是
 
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②B物质的名称是
 
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③C物质的结构简式是
 
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④B、D在一定条件下除能生成环状化合物E外,还可反应生成一种分子式为C4H6O5的有机物F,则F的结构简式是
 
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考点:有机物的合成,有机物的结构和性质,同分异构现象和同分异构体
专题:有机物的化学性质及推断
分析:(1)①仅表示一种物质,说明该物质没有同分异构体;
②分子式为C2H6O的有机物有两种同分异构体,在核磁共振氢谱上有一种特征峰说明该物质分子中只含一种氢原子;
③C4H9Cl中Cl原子换为-Cl就得到分子式为C5H10O的醛,根据C4H9Cl的同分异构体判断分子式为C5H10O的醛的同分异构体;
④某有机物X与碳酸钠溶液反应可放出CO2气体,说明X中含有羧基,X的分子式为C4H8O2,符合一元羧酸通式,所以该物质为一元羧酸,X可能是正丁酸或异丁酸;
(2)①在浓硫酸作催化剂、加热条件下,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水;
②乙酸乙酯不易溶于水且密度小于水;
③乙酸乙酯不易溶于饱和碳酸钠溶液,但乙醇、乙酸易溶于饱和碳酸钠溶液,所以混合溶液会分层,互不相溶的液体可以采用分液方法分离;
(3)CH2=CH2和溴发生加成反应生成A,A为CH2BrCH2Br,CH2BrCH2Br和NaOH的水溶液发生水解反应生成B,B能连续被氧化生成D,则B为HOCH2CH2OH、C为OHCCHO、D为HOOCCOOH,B和D在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生酯化反应生成E,据此分析解答.
解答: 解:(1)①仅表示一种物质,说明该物质没有同分异构,这几种物质中只有D有同分异构体,为乙酸或甲酸甲酯,所以只有D不能表示一种物质,故选D;
②分子式为C2H6O的有机物有两种同分异构体,在核磁共振氢谱上有一种特征峰说明该物质分子中只含一种氢原子,该物质为甲醚,则符合条件的有机物结构简式为CH3OCH3,故答案为:CH3OCH3;
③C4H9Cl中Cl原子换为-Cl就得到分子式为C5H10O的醛,C4H9Cl的同分异构体有4种则分子式为C5H10O的醛的同分异构体也有4种,故答案为:4;
④某有机物X与碳酸钠溶液反应可放出CO2气体,说明X中含有羧基,X的分子式为C4H8O2,符合一元羧酸通式,所以该物质为一元羧酸,X可能是正丁酸或异丁酸,结构简式为CH3CH2CH2COOH或(CH3)2CHCOOH,故答案为:羧基;CH3CH2CH2COOH或(CH3)2CHCOOH;
(2)①在浓硫酸作催化剂、加热条件下,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应方程式为CH3COOH+C2H5OH
浓硫酸
△
CH3COOC2H5+H2O,
故答案为:CH3COOH+C2H5OH
浓硫酸
△
CH3COOC2H5+H2O;
②乙酸乙酯不易溶于水且密度小于水,故答案为:小;
③乙酸乙酯不易溶于饱和碳酸钠溶液,但乙醇、乙酸易溶于饱和碳酸钠溶液,所以混合溶液会分层,互不相溶的液体可以采用分液方法分离,分液时使用的仪器是分液漏斗,故答案为:液体分层;分液漏斗;
(3)CH2=CH2和溴发生加成反应生成A,A为CH2BrCH2Br,CH2BrCH2Br和NaOH的水溶液发生水解反应生成B,B能连续被氧化生成D,则B为HOCH2CH2OH、C为OHCCHO、D为HOOCCOOH,B和D在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生酯化反应生成E,
①通过以上分析知,反应①为乙烯和溴的加成反应,反应②为羧酸和醇的取代反应或酯化反应,故答案为:加成反应;酯化反应或取代反应;
②通过以上分析知,B是乙二醇,故答案为:乙二醇;
③通过以上分析知,C是乙二醛,结构简式为OHCCHO,故答案为:OHC-CHO;
④B、D在一定条件下除能生成环状化合物E外,还可反应生成一种分子式为C4H6O5的有机物F,说明二者以1:1发生酯化反应生成链状酯,则F结构简式为HOCH2CH2OOCCOOH,故答案为:HOCH2CH2OOCCOOH.
点评:本题考查有机物合成、乙酸乙酯的制取、物质结构简式及同分异构体的判断等知识点,综合性较强,明确物质的性质是解本题关键,知道烯烃、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯之间的转化,会利用知识迁移方法分析(1)中③,题目难度不大.
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