题目内容
选考【化学——选修5:有机化学基础】(15分)
烃A的质谱图中,质荷比最大的数值为42。碳氢两元素的质量比为6:1,其核磁共振氢谱有三个峰,峰的面积比为1:2:3。A与其他有机物之间的关系如下图所示:
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已知:CH2=CH2
HOCH2CH2OH,回答下列问题:
(1)F的结构简式为 。
(2)有机物C中的官能团名称 。
(3)指出下列转化的化学反应类型:A→B E→G 。
(4)写出C与新制的氢氧化铜反应的化学方程式 。
(5)E在一定条件下可以相互反应生成一种六元环有机物,则此反应的化学方程式为 。
(6)与E互为同分异构体,且属于酯类的有机物,除CH3OCOOCH3、CH3CH2OCOOH外还有 种(分子中无O—O键)。
(1)
(2分) (2)羰基(或酮基)、醛基 (2分)
(3)氧化反应 (1分) 缩聚反应 (1分)
(4)CH3COCHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH3COCOONa+ Cu2O↓+3H2O (3分)
(5)![]()
(6)5 (3分)
【解析】
试题分析:烃A的质谱图中,质荷比最大的数值为42,即相对分子质量是42。碳氢两元素的质量比为6:1,所以含有碳原子的个数是
,氢原子个数是
,因此分子式为C3H6。其核磁共振氢谱有三个峰,峰的面积比为1:2:3,因此A的结构简式为CH3CH=CH2。A中含有碳碳双键,能发生加聚反应生成F,则F的结构简式为
。根据已知3信息可知A被高锰酸钾溶液氧化生成B,则B的结构简式为CH3CHOHCH2OH。B发生催化氧化生成C,则C的结构简式为CH3COCHO。C分子中含有醛基,被氢氧化铜悬浊液氧化并酸化后生成D,则D的结构简式为CH3COCOOH。D与氢气发生加成反应生成E,则E的结构简式为CH3CHOHCOOH。E分子中含有羟基和羧基,发生加聚反应生成G,则G的结构简式为
。
(1)根据以上分析可知F的结构简式为
。
(2)有机物C的结构简式可知,C中的官能团名称羰基(或酮基)、醛基。
(3)根据以上分析可知A→B是氧化反应,E→G是缩聚反应。
(4)C酯含有醛基与新制的氢氧化铜反应的化学方程式为CH3COCHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH3COCOONa+ Cu2O↓+3H2O。
(5)E在一定条件下可以相互反应生成一种六元环有机物,反应的化学方程式为
。
(6)与E互为同分异构体,且属于酯类的有机物,除CH3OCOOCH3、CH3CH2OCOOH外还有HCOOCH2CH2OH、HCOOCHOHCH3、HCOOCH2OCH3、CH3COOCH2OH、HOCH2COOCH3共计是5种。
考点:考查有机物推断、官能团、反应类型、同分异构体判断以及方程式书写
下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是
选项 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
A | 向盛有Fe(NO3)2溶液的试管 中加入0.1mol/L H2SO4溶液 | 试管口出现红棕色 气体 | 溶液中NO3—被 Fe2+还原为NO2 |
B | 向饱和Na2CO3溶液中通入足 量CO2 | 溶液变浑浊 | 析出Na2CO3晶体 |
C | 等体积pH=2的HX和HY两 种酸分别与足量的铁反应,排 水法收集气体 | HX放出的氢气多且 反应速率快 | HX酸性比HY弱 |
D | 先向2mL0.1mol/LNa2S溶液中 滴几滴0.1mol/LZnSO4溶液,再 加入几滴0.1mol/LCuSO4溶液 | 开始有白色沉淀生成;后又有黑色沉淀生成 | Ksp(ZnS)<Ksp(CuS) |
(15分)海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表:
成分 | Na+ | K+ | Ca2+ | Mg2+ | Cl- | SO42- | HCO3- |
含量/mgL-1 | 9360 | 83 | 160 | 1100 | 16000 | 1200 | 118 |
(1)海水显弱碱性的原因是(用离子方程式表示): ,该海水中Ca2+的物质的量浓度为__________mol/L 。
(2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过,电极均为惰性电极。
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① 开始时阳极的电极反应式为 。
② 电解一段时间, 极(填“阴”或“阳”)会产生水垢,其成份为 (填化学式)。
③ 淡水的出口为a、b、c中的__________出口。
(3)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料,如LiFePO4电池某电极的工作原理如图所示:
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该电池电解质为能传导 Li+的固体材料。
上面左图中的小黑点表示 (填粒子符号),充电时该电极反应式为 。
(4)利用海洋资源可获得MnO2 。MnO2可用来制备高锰酸钾:将MnO2与KOH混合后在空气中加热熔融,得到绿色的锰酸钾(K2MnO4),再利用氯气将锰酸钾氧化成高锰酸钾。该制备过程中消耗相同条件下氯气和空气的体积比为 (空气中氧气的体积分数按20%计)。