题目内容

2.有机物分子中与“”相连的碳原子上的氢活性较大,可以与甲醛或卤代烃等发生反应.

已知:①HCHO+$\stackrel{一定条件}{→}$
②
有机物J是重要的工业原料,其合成路线如下(部分产物和反应条件略):

(1)A中所含官能团的名称是醛基.
(2)A→B的反应类型是加成反应反应.B→C的反应方程式2 CH3CH2OH+2Na→2 CH3CH2ONa+H2↑.
(3)G俗称缩苹果酸,与B以物质的量之比1:2反应,则G+B→H的化学方程式是
HOOCCH2COOH+2C2H5OH$→_{△}^{浓硫酸}$C2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O.
(4)D 的分子式为C5H10O4,若一次取样检验D的含氧官能团,按顺序写出所用试剂Na、银氨溶液.
(5)已知E中只有一种官能团,且核磁共振氢谱显示其分子中有两种不同化学环境的氢.  则下列说法正确的是c(填序号).
a.E与B互为同系物                  b.E中含有的官能团是醚键
c.F在一定条件下也可转化为E        d.F中也有两种不同化学环境的氢
(6)J的结构简式是.J的同分异构体X属于芳香族化合物,1mol X分别与足量Na或NaOH反应时的物质的量之比是1:4和1:1,且苯环上只有一种一氯代物.写出符合上述所有条件的X的一种结构简式.

分析 A的分子式为C2H4O,与HCHO发生反应信息①的反应,则A含有-CHO,故A为CH3CHO,A与氢气发生加成反应生成B为CH3CH2OH,B与Na反应生成C为CH3CH2ONa.
G俗称缩苹果酸,与乙醇以物质的量之比1:2反应,则G为二元酸,故G为HOOCCH2COOH,则H为C2H5OOCCH2COOC2H5.
由转化关系可知,F、H发生信息反应②中的第一步反应生成I,I发生信息反应②中的第二步反应生成J,则F为溴代物,故D与氢气发生加成反应反应生成E,E再与HBr发生取代反应生成F,E中只有一种官能团,则E中含有官能团为-OH,且E核磁共振氢谱显示其分子中有两种不同化学环境的氢,由反应信息①可知会产生基团-CH2OH,该基团含有2种不同H原子,且-CHO还原变为-CH2OH,故E为C(CH2OH)4,F为C(CH2Br)4,3分子HCHO与1分子CH3CHO发生加成反应生成D,D为(HOCH2)3CCHO.F、H发生信息反应②中的第一步反应生成I,I为,I发生信息反应②中的第二步反应生成J,J为,据此解答.

解答 解:A的分子式为C2H4O,与HCHO发生反应信息①的反应,则A含有-CHO,故A为CH3CHO,A与氢气发生加成反应生成B为CH3CH2OH,B与Na反应生成C为CH3CH2ONa.
G俗称缩苹果酸,与乙醇以物质的量之比1:2反应,则G为二元酸,故G为HOOCCH2COOH,则H为C2H5OOCCH2COOC2H5.
由转化关系可知,F、H发生信息反应②中的第一步反应生成I,I发生信息反应②中的第二步反应生成J,则F为溴代物,故D与氢气发生加成反应反应生成E,E再与HBr发生取代反应生成F,E中只有一种官能团,则E中含有官能团为-OH,且E核磁共振氢谱显示其分子中有两种不同化学环境的氢,由反应信息①可知会产生基团-CH2OH,该基团含有2种不同H原子,且-CHO还原变为-CH2OH,故E为C(CH2OH)4,F为C(CH2Br)4,3分子HCHO与1分子CH3CHO发生加成反应生成D,D为(HOCH2)3CCHO.F、H发生信息反应②中的第一步反应生成I,I为,I发生信息反应②中的第二步反应生成J,J为.
(1)A为CH3CHO,所含官能团的名称是:醛基,
故答案为:醛基;
(2)A→B是CH3CHO与氢气发生加成反应生成CH3CH2OH,
B→C的反应方程式:2 CH3CH2OH+2Na→2 CH3CH2ONa+H2↑,
故答案为:加成反应;2 CH3CH2OH+2Na→2 CH3CH2ONa+H2↑;
(3)G俗称缩苹果酸,与B以物质的量之比1:2反应,G+B→H的化学方程式是:HOOCCH2COOH+2C2H5OH$→_{△}^{浓硫酸}$C2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O,
故答案为:HOOCCH2COOH+2C2H5OH$→_{△}^{浓硫酸}$C2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O;
(4)D为(HOCH2)3CCHO,若一次取样检验D的含氧官能团,先用Na检验羟基,再用银氨溶液检验醛基,
故答案为:Na、银氨溶液;
(5)a.E为C(CH2OH)4,B为CH3CH2OH,E与B含有羟基数目不同,不是同系物,故a错误;
b.E为C(CH2OH)4,含有的官能团是羟基,故b错误;
c.F为C(CH2Br),在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应可转化为E,故c正确;
d.F为C(CH2Br),分子中只有1种氢原子,故d错误;
故答案为:c;
(6)由上述分析可知,J的结构简式是,J的同分异构体X属于芳香族化合物,含有1个苯环,1molX与足量Na或NaOH反应时的物质的量之比分别是1:4和1:1,则X含有4个-OH,其中1个为酚羟基,且苯环上只有一种一氯代物,符合上述条件的X结构简式有:,
故答案为:;.

点评 本题考查有机物的推断与合成,需要学生对给予的信息进行利用,能较好的考查考生的阅读、自学能力和思维能力,对学生的逻辑推理有很高的要求,理解反应信息是关键,注意根据问题中的信息进行推断,难度较大,是热点题型.

练习册系列答案
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13.为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即含C元素0.03%~2.0%铁合金)进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)将已去除表面氧化物的铁钉放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是铁被钝化.
(2)取碳素钢6.0g于15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y.
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能有Fe2+.若要确认其中的Fe2+,应选用D.
A.KSCN溶液和氯水 B.铁粉和KSCN溶液C.浓氨水D.酸性KMnO4溶液
②乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4反应,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g.由此推知气体Y中SO2的体积分数为80%.
[探究二]根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q1气体,在标准状况下,密度为0.089 3g•L-1.为此设计了如图探究实验装置(假设有关气体完全反应).

(3)装置B中试剂的作用是检验SO2是否除尽.
(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的C+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O(用化学方程式表示).
(5)已知洗气瓶M中盛装澄清石灰水,为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于C(填序号).
A.A之前   B.A-B间 C.B-C间  D.C-D间
(6)如果气体Y中含有Q1,预计实验现象应是D中固体由黑色变红色和E中固体由白色变蓝色.

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