题目内容

11.某有机物I的合成路线如图所示:

已知:①A与E都属于芳香族化合物且互为同分异构体.
②新制Cu(OH)2悬浊液加入到有机物C中,加热,无明显现象.
③D的最简式与乙炔相同,且相对分子质量为104.
根据以上信息,回答下列问题:
(1)A的结构简式为 C中含氧官能团的名称为羰基.
(2)反应①~⑨中属于取代反应的是①⑦⑨.
(3)D生成高聚物的方程式.G与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式
B+H反应的化学方程式+$→_{△}^{浓硫酸}$+H2O
(4)苯环上含有两个取代基且能与NaOH溶液反应,但不与FeCl3发生显色反应的H的同分异构体有6种.

分析 A与E都属于芳香族化合物且互为同分异构体,A碱性水解得B,B在浓硫酸作用下发生消去反应得D,D的最简式与乙炔相同,且相对分子质量为104,设C的化学式为(CH)n,则13n=104,所以n=8,则D的化学式是C8H8,D结构简式为:,D和氯化氢发生加成反应生成氯代烃E,E和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成醇F,F被氧化生成G,G能和新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,则G中含有醛基,所以G是,F是,E的结构简式为:,G被氧化生成H,则H是.A和E是同分异构体,A发生消去反应得到苯乙烯,则A的结构简式为:,A和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成B,B的结构简式为:,B被氧气生成C,C的结构简式为:,C与氢气加成生成J为,B与H反应生成I,则I的结构简式为:,据此解答.

解答 解:A与E都属于芳香族化合物且互为同分异构体,A碱性水解得B,B在浓硫酸作用下发生消去反应得D,D的最简式与乙炔相同,且相对分子质量为104,设C的化学式为(CH)n,则13n=104,所以n=8,则D的化学式是C8H8,D结构简式为:,D和氯化氢发生加成反应生成氯代烃E,E和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成醇F,F被氧化生成G,G能和新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,则G中含有醛基,所以G是,F是,E的结构简式为:,G被氧化生成H,则H是.A和E是同分异构体,A发生消去反应得到苯乙烯,则A的结构简式为:,A和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成B,B的结构简式为:,B被氧气生成C,C的结构简式为:,C与氢气加成生成J为,B与H反应生成I,则I的结构简式为:
(1)根据上面的分析可知,A的结构简式为,C的结构简式为:,所以C中含氧官能团的名称为 酮羰基,
故答案为:;酮羰基;
(2)根据官能团的变化、反应条件可知,属于取代反应的有①⑦⑨,反应④⑧属于氧化反应,反应②③⑥属于消去反应,反应⑤属于加成反应,
故答案为:①⑦⑨;
(3)D为,D可以发生加聚反应生成高聚物,反应的化学方程式为
G与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为
B+H反应的化学方程式:+$→_{△}^{浓硫酸}$+H2O,
故答案为:
+$→_{△}^{浓硫酸}$+H2O;
(4)H为,其同分异构体苯环上含有两个取代基且能与NaOH溶液反应,但不与FeCl3溶液发生显色反应,说明苯环上不含羟基,其中一个取代基为甲基,另一取代基可为-COOH或-OOCH,各有邻、间、对三种,共6种,
故答案为:6.

点评 本题考查有机物的推断,难度中等,关键是确定D的结构简式,再根据有机物官能团的性质以及反应条件进行推断,需要学生熟练掌握官能团的性质与转化.

练习册系列答案
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2.烟道气中的CO2可用于合成甲醇和甲醚.
(1)如图所示为其中的一种方法:

①用光电池电解水时,阳极的电极反应式为4OH--4e-═O2↑+2H2O.
②15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,则HOCH2CH2NH3Cl的水溶液显酸(填“酸”“碱”或“中”)性.
③已知,CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.5kJ•mol-1
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1
则工业上以CO2(g)、H2(g)为原料合成CH3OH(l)的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.9 kJ•mol-1
(2)将CO2转化为甲醚的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$CH3OCH3(g)+3H2O(l)
①在恒温、恒容的密闭容器中,下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是bd(填序号).
a.生成1mol CH3OCH3(g)的同时,生成3mol H2O(l)
b.体系中混合气体的密度不随时间而变化
c.体系中CO2与H2的体积比为1:3
d.体系中的气体的总压强不随时间而变化
②已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比$\frac{n{H}_{2}p}{nC{O}_{2}p}$500K600K700K
1.545%33%20%
xabc
上述反应的化学平衡常数的表达式为$\frac{c(C{H}_{3}OC{H}_{3})}{{c}^{2}(C{O}_{2}){c}^{6}({H}_{2})}$.该反应的焓变△H<0(填“>”、“<”或“=”,下同),若使a>45%,则x>1.5.
③在一定温度下,向体积为0.5L的密闭容器中加入2mol CO2和6mol H2,20min后达到平衡,测得平衡时CH3OCH3为0.5mol,则该反应的反应速率v(CO2)=0.1mol•L-1•min-1,H2的转化率α(H2)=50%;加入催化剂,v(CO2)增大(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),α(H2)不变.

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