题目内容
选考【化学—选修5:有机化学基础】 (15分)
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有机物Ⅰ可以用E和H在一定条件下合成:
请根据以下信息完成下列问题:
①A为丁醇且核磁共振氢谱有2种不同化学环境的氢;
②![]()
③一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。
(1)B的分子式为: 。
(2)C→D、G→H的反应类型为 、 。
(3)芳香族化合物F的分子式为C7H8O,苯环上的一氯代物只有两种,则F的结构简式为: 。
(4)D生成E的化学方程式为 。
E与H反应生成I的方程式为 。
(5)I的同系物K相对分子质量比I小28。K的结构中能同时满足如下条件:①苯环上只有两个取代基;②分子中不含甲基。共有 种(不考虑立体异构)。试写出上述同分异构体中任意一种消耗NaOH最多的有机物结构简式 。
(15分)
(1)C4H8(1分)
(2)氧化反应(1分)、水解反应(1分)
(3)
(2分)
(4)
(3分)
(3分)
(5)12种(2分);
(2分)(邻、间、对任写一种即可)
【解析】
试题分析:因为A为丁醇且核磁共振氢谱有2种不同化学环境的氢,则A为2-甲基-2-丙醇,结构简式为:(CH3)3C-OH,A在浓硫酸条件下加热发生消去反应,生成的B为2-甲基丙烯,根据信息②B转化为C:2-甲基-1-丙醇,D能与Cu(OH)2反应,则D为2-甲基丙醛,E为2-甲基丙酸,根据I的结构可推出H为HO—
—CHO,根据芳香族化合物F的分子式为C7H8O, 苯环上的一氯代物只有两种,可知F为:
,G为HO—
—CHCl2。
(1)B为2-甲基丙烯,分子式为C4H8。
(2)C→D为2-甲基-1-丙醇转化为2-甲基丙醛,反应类型为氧化反应;G→H为HO—
—CHCl2转化为HO—
—CHO,反应类型为水解反应。
(3)根据上述分析,F的结构简式为:
。
(4)D生成E,为2-甲基丙醛与新制氢氧化铜反应生成2-甲基丙酸,所以化学方程式为:
;
E与H反应生成I,E中的羧基与H中的羟基发生酯化反应,所以化学方程式为:
。
(5)I的同系物K相对分子质量比I小28,则K比I少2个CH2原子团,根据①苯环上只有两个取代基;②分子中不含甲基可知,两个取代基可能为HCOO—和—CH2CHO,或HCOO CH2—和—CHO,或HOOC—和—CH2CHO,或HOOCCH2—和—CHO,四种情况,两个取代基邻、间、对各3种,所以K的结构共12种;消耗NaOH最多的有机物的结构是取代基为HCOO—和—CH2CHO,因为HCOO—水解可得羧基和酚羟基,都能消耗NaOH,两种取代基邻、间、对任写一种即可。
考点:本题考查有机合成的分析与推断、反应类型的判断、同分异构体。
(14分)
(1)已知:① N2(g) + O2(g)=2NO(g) △H=+179.5 kJ/mol
②2NO(g) + O2(g)=2NO2(g) △H=-112.3 kJ/mol
③2NO(g) +2CO(g)=N2(g) +2CO2(g) △H=-759.8 kJ/mol
NO2(g)+CO(g)=NO(g) +CO2(g) △H= kJ/mol。
(2)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,
进行反应:H2O(g)+CO(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | CO | H2 | |||
① | 650 | 2 | 4 | 2.4 | 1.6 | 5 |
② | 900 | 1 | 2 | 1.6 | 0.4 | 3 |
③ | 900 | a | b | c | d | t |
①实验组①中以v(CO2)表示的反应速率为 ,此温度下的平衡常数为 ,温度升高时平衡常数会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②650℃时,若在此容器中开始充入2mol H2O(g)、1mol CO、1 mol CO2和 2 molH2,若要使反应在开始
时 进行。(填“正向”、“逆向”)
③若a=2,b=1,则c= ,达平衡时实验组②中H2O(g)和实验组③中CO的转化率的关系
为α2 (H2O) α3 (CO)(填“<”、“>”或“=”)。