题目内容

12.已知:$→_{一定条件}^{CO、HCl}$,为合成某种液晶材料的中间体M,有人提出如下不同的合成途径:

(1)常温下,下列物质能与A发生反应的有bd(填序号).
a.苯      b.Br2/CCl4       c.乙酸乙酯       d.KMnO4/H+溶液
(2)由A催化加氢生成M的过程中,可能有中间生成物(写结构简式)生成.
(3)检验D中是否含有C可选用的试剂是银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)(任写一种名称).
(4)物质D也可由C10H13Cl与NaOH水溶液共热生成,C10H13Cl的结构简式为
(5)C的一种同分异构体E具有如下特点:
a.分子中含-OCH2CH3       b.苯环上只有两种化学环境不同的氢原子
写出E在一定条件下发生加聚反应的化学方程式:

分析 由合成流程可知,A→M发生-CHO和C=C的加成反应,B→M为苯环的加成反应,结合信息可知,D→C发生取代反应,C为CH3CH2CH2C6H4CHO,名称为对丙基苯甲醛,C→B为-CHO的加成反应,然后结合有机物的结构与性质来解答.

解答 解:由合成流程可知,A→M发生-CHO和C=C的加成反应,B→M为苯环的加成反应,结合信息可知,D→C发生取代反应,C为CH3CH2CH2C6H4CHO,名称为对丙基苯甲醛,C→B为-CHO的加成反应,
(1)含C=C,能与溴水发生加成反应,C=C、-CHO均能被高锰酸钾氧化,
故答案为:bd;
(2)由A催化加氢生成M的过程中,C=C、-CHO均能与氢气发生加成反应,则生成中间体为
故答案为:
(3)D中是否含有C,利用醛基的性质可知,选银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)产生银镜(或砖红色沉淀)即可证明,
故答案为:银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液);
(4)B也可由C10H13Cl与NaOH水溶液共热生成,碳链骨架不变,则C10H13Cl的结构简式为
故答案为:
(5)C为CH3CH2CH2C6H4CHO,其同分异构体E具有如下特点:
a.分子中含-OCH2CH3、b.苯环上只有两种化学环境不同的氢原子,则另一取代基为乙烯基,二者为对位的位置,苯环上只有两种H,
则E在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为
故答案为:

点评 本题考查有机物的合成,题目难度中等,注意信息分析C物质,体会官能团与性质的关系,把握反应条件、反应类型及官能团变化即可解答,有机合成题是高考热点题型.

练习册系列答案
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20.甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用.工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有:
(i)CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)△H1=+247.3kJ•mol-1
(ii)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H2=-90.1kJ•mol-1
(iii)2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)△H3=-566.0kJ•mol-1
(1)用CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为2CH4(g)+O2(g)?2CH3OH(g)△H=-251.6kJ•mol-1
(2)某温度下,向4L恒容密闭容器中通人6mol CO2和6mol CH4,发生反应(ii),平衡体系中各组分的体积分数均为$\frac{1}{4}$,则此温度下该反应的平衡常数K=1.
(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为:CHOH(g)+CO(g)?HCOOCH3(g)△H=-29.1kJ•mol-1
科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如图1:

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是4.0×106Pa(填“3.5x l06Pa”“4.0xl06 Pa“或“5.0xl06 Pa”).
②实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是高于80时,温度对反应速率影响较小,又因反应放热,升高温度时平衡逆向移动,转化率降低.
(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注.DMFC的工作原理如图2所示:
①通入a气体的电极是电池的负(填“正”或“负”)极,其电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
②常温下,用此电池以惰性电极电解0.5L饱和食盐水(足量),若两极共生成气体1.12L(已折算为标准状况下的体积),则电解后溶液的pH为=13(忽略溶液的体积变化).
2.汽车尾气、燃煤尾气、地面灰尘等污染物是造成空气污染的主要原因.
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2(g)+N2(g).在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示.据此判断:
①该反应的△H<0(填“>”“<”).
②在T2温度下,0~2s内的平均反应速率v(N2)=0.025mol/(L•s).
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率.若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线.
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是BD(填代号).

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如:
CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-867kJ/mol
2NO2(g)═N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式CH4(g)+N2O4(g)═N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)△H=-898.1kJ/mol.
(3)已知反应:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),现将不同量的CO2(g)和H2(g)分别通入到容积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下两组数据:
实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡
所需时间/min
CO2(g)H2(g)H2O(g)CO2(g)
1650210.41.66
2900421.62.42
①实验1条件下平衡常数K=4.57(保留小数点后二位).
②该反应的△H>0(填“<”或“>”).

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