题目内容

已知物质A显酸性,F为七原子组成的环状结构,请根据以下框图回答问题:

(1)A、H的结构简式为
 
 

(2)a、b的反应类型分别为
 
 

(3)D和E生成F的化学方程式
 

(4)写出C的同分异构体中属于酯类物质的结构简式
 
 
(任写2种).
考点:有机物的推断
专题:推断题
分析:A的分子式为C3H4O2,物质A显酸性,故A中含有-COOH,A的不饱和度为
2×3+1-4
2
=2,故A分子中还含有C=C双键,故A的结构简式为CH2=CHCOOH,D可以被氧化生成G,G可以与银氨溶液发生反应,故G中含有醛基-CHO,故D中含有-OH,且-OH连接的C原子上含有2个H原子,根据转化关系可知,B为BrCH2CH2COOH,D为HOCH2CH2COOH,G为OHCH2CH2COOH,H为NH4OOCCH2COONH4,A与HBr发生加成反应生成C,C为CH3CH2BrCOOH,C水解并酸化生成E,E为CH3CH2(OH)COOH,F为七原子组成的环状结构,E与D发生酯化反应生成F,F结构简式为,据此解答.
解答: 解:A的分子式为C3H4O2,物质A显酸性,故A中含有-COOH,A的不饱和度为
2×3+2-4
2
=2,故A分子中还含有C=C双键,故A的结构简式为CH2=CHCOOH,D可以被氧化生成G,G可以与银氨溶液发生反应,故G中含有醛基-CHO,故D中含有-OH,且-OH连接的C原子上含有2个H原子,根据转化关系可知,B为BrCH2CH2COOH,D为HOCH2CH2COOH,G为OHCH2CH2COOH,H为NH4OOCCH2COONH4,A与HBr发生加成反应生成C,C为CH3CH2BrCOOH,C水解并酸化生成E,E为CH3CH2(OH)COOH,F为七原子组成的环状结构,E与D发生酯化反应生成F,F结构简式为
(1)由上述分析可知,A为CH2=CHCOOH,H为NH4OOCCH2COONH4,故答案为:CH2=CHCOOH;NH4OOCCH2COONH4
(2)反应a是CH2=CHCOOH与HBr发生加成反应,反应b是E为CH3CH2(OH)COOH与HOCH2CH2COOH发生酯化反应生成
故答案为:加成反应;酯化反应;
(3)D和E生成F的化学方程式为:CH3CH2(OH)COOH+HOCH2CH2COOH
浓硫酸
+2H2O,
故答案为:CH3CH2(OH)COOH+HOCH2CH2COOH
浓硫酸
+2H2O;
(4)CH3CH2BrCOOH的同分异构体中属于酯类物质的结构简式有:HCOOCH2CH2Br、HCOOCHBrCH3、BrCH2COOCH3、CH3COOCH2Br,
故答案为:HCOOCH2CH2Br、HCOOCHBrCH3等.
点评:本题考查有机物的推断,涉及烯、醇、醛、羧酸的性质与转化,是对有机化学知识的综合运用,是对学生思维能力的考查,根据A的分子式及性质,判断A的结构是解题的关键,注意根据D、G、H反应,确定A与HBr发生加成反应产物,难度中等.
练习册系列答案
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二甲醚(CH3OCH3)具有优良的燃烧性能,被称为21世纪的“清洁能”.一步法合成二甲醚以(CO/H2)为原料,在一定温度、压强和催化剂作用下进行,反应器中发生了下列反应:
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),△H1=-90kJ?mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),△H2=-23kJ?mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),△H3=-41kJ?mol-1
(1)一步法合成二甲醚的3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=
 
,该反应在
 
自发(填“高温”或“低温”).有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3),压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚,结果如图1所示.其中CO转化率随温度升高而降低的原因是
 


(2)另一种合成二甲醚的方法称为“二步法”,该工艺为让反应①和反应②分别在不同的反应器中进行,无反应③发生,而“一步法”的反应③的发生提高了CH3OCH3的产率,原因是
 

(3)由CO2加氢直接合成二甲醚可以消除过度CO2排放对环境的影响.当在合成反应器中加入碳氢比
n(CO2)
n(H2)
为1:3的混合,在一定条件下反应得到二甲醚和水蒸气,实现了CO2的减排目的.该反应的反应方程式为
 

(ⅰ)判断该反应在一定温度下,体积恒定的密闭容器中下列不能作为达到化学平衡状态的依据是
 

A.容器的密度不变  
B.容器内压强保持不变
C.平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内消耗2mol CO2,同时消耗1mol二甲醚
(ⅱ)相同温度下,在两个设备中进行上述反应,某时刻设备中各气态物质的浓度及正逆反应速率关系如表:
设备编号c(CO2
/mol?L-1
c(H2
/mol?L-1
c(CH3OCH3
/mol?L-1
c(H2O)
/mol?L-1
v(正)和v(逆)比较
1.0×10-21.0×10-21.0×10-41.0×10-4v(正)=v(逆)
2.0×10-21.0×10-21.0×10-42.0×10-4
判断设备Ⅰ中的反应是否达到平衡状态(填“是”或“否”)
 
,该温度下的平衡常数K=
 
;推测表中空格处v(正)与v(逆)的关系,并写出推测过程)
 

(4)如图2为绿色电“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图,写出以石墨为电极的电池工作时负极电极反应式为
 

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