题目内容

6．某药物H的合成路线如下：

试回答下列问题：
（1）反应Ⅰ所涉及的物质均为烃，氢的质量分数均相同．则A的名称为苯乙烯，A分子中最多有3个碳原子在一条直线上．
（2）反应Ⅱ的反应类型是取代反应，反应Ⅲ的反应类型是消去反应．
（3）B的结构简式是；E的分子式为C10H12O2；F中含氧官能团的名称是醛基、酯基．
（4）由C→D反应的化学方程式为．
（5）化合物G酸性条件下水解产物之一M有多种同分异构体，同时满足下列条件的结构有20种．
①能发生水解反应和银镜反应；②能与FeCl3发生显色反应；③苯环上有三个取代基．
（6）参照上述合成路线，设计一条由制备    的合成路线流程．

分析 根据合成线路可知，D与新制Cu（OH ）2加热条件下反应，酸化后得苯乙酸，则D的结构简式为：；C催化氧化生成D，则C的结构简式为：；B水解生成C，则B的结构简式为：；A与溴化氢在双氧水的作用下发生加成反应生成B，所以A为苯乙烯，反应Ⅰ所涉及的物质均为烃，氢的质量分数均相同，比较苯与A的结构可知，苯与X发生加成反应生成A，所以X为CH≡CH，苯乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成E为，E发生取代反应生成F，F与氢气发生加成，醛基转化为羟基，则G的结构简式为：，G发生消去反应生成H，由制备  ，可以用依次通过消去反应得到碳碳双键，在H2O2条件下与HBr加成，Br在端点的C原子上，水解反应生成-OH，然后发生酯化反应得最终产物，据此进行解答．

解答 解：根据合成线路可知，D与新制Cu（OH ）2加热条件下反应，酸化后得苯乙酸，则D的结构简式为：；C催化氧化生成D，则C的结构简式为：；B水解生成C，则B的结构简式为：；A与溴化氢在双氧水的作用下发生加成反应生成B，所以A为苯乙烯，反应Ⅰ所涉及的物质均为烃，氢的质量分数均相同，比较苯与A的结构可知，苯与X发生加成反应生成A，所以X为CH≡CH，苯乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成E为，E发生取代反应生成F，F与氢气发生加成，醛基转化为羟基，则G的结构简式为：，G发生消去反应生成H，
（1）根据上面的分析可知，A为苯乙烯，苯乙烯分子中处于对位的最多有3个碳原子在一条直线上，故答案为：苯乙烯；3；
（2）根据上面的分析可知，反应Ⅱ的反应类型是 取代反应，反应Ⅲ的反应类型是消去反应，故答案为：取代反应；消去反应；
（3）B的结构简式为：，E为，E的分子式为 C10H12O2，根据F的结构简式可知，F中含氧官能团的名称是醛基、酯基，
故答案为：；C10H12O2；醛基、酯基；
（4）由C→D反应是催化氧化，反应的化学方程式为，
故答案为：；
（5）G的结构简式为：，化合物G酸性条件下水解产物之一M为，有多种同分异构体，同时满足下列条件：与FeCl3溶液发生显色反应，含有酚羟基；能发生水解反应和银镜反应，含有甲酸形成的酯基，苯环上有三个取代基，符合条件的同分异构体为苯环上连有-OH、HCOO-、CH3CH2-，或-OH、HCOOCH2-、CH3-，根据定二动一的原则，每种都有10种结构，所以共有20种结构，
故答案为：20；
（5）由制备  ，可以用依次通过消去反应得到碳碳双键，在H2O2条件下与HBr加成，Br在端点的C原子上，水解反应生成-OH，然后发生酯化反应得最终产物，所以合成路线图为：，
故答案为：．

点评 本题考查有机合成，题目难度中等，试题涉及有机反应类型、同分异构体书写、有机反应方程式等知识，注意根据反应条件进行推断，需要学生熟练掌握官能团的性质与转化，（5）中同分异构体的书写为易错点、难点．

练习册系列答案
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19．在密闭容器中进行反应：M（g）+N（g）?R（g）+2L，此反应符合下图关系，该反应是下列哪种情况（　　）
A．正反应吸热，L是固体或液体B．正反应吸热，L是气体
C．正反应放热，L是固体或液体D．正反应放热，L是气体
20．工业上利用N2和H2合成氨，其化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0
（1）将一定量的N2和H2的混合气放入某密闭容器中发生上述反应．
①下列措施中可提高氢气的转化率的有CD（填字母）．
A．升高温度   B．使用催化剂     C．增大压强     D．循环利用和不断补充氮气
②在一定温度和压强下，将H2和N2按体积比3：1在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合气中NH3的体积分数为$\frac{1}{7}$，此时N2的转化率为25%．
（2）某厂每天产生600m3含氨废水（NH3 的浓度为153mg/L，废氨水密度为1g/cm-3）．该厂处理废水的方法：将废水加热得到NH3，使废水中NH3的浓度降为17mg/L．再对加热蒸发得到的NH3用一定量空气氧化．发生的主要反应如下：
4NH3+5O2═4NO+6H2O  4NO+3O2+2H2O═4HNO3
副反应为：4NH3+3O2═2N2+6H2O
①该厂每天通过加热蒸发可得到NH3的物质的量是4800mol．
②若氧化过程中90% NH3转化为硝酸，10% NH3发生了副反应，则该厂每天消耗标准状况下的空气1008立方米（假设废水加热前后的体积和密度近似认为不变，空气中氧气的体积分数20%）．
16．在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应． 应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”． 请回答该实验中的问题．
（1）写出该反应的化学方程式3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe 3O4+4 H2，其中氧化剂是H2O，还原剂是Fe．8.4g铁粉参加反应，转移电子0.4mol．
（2）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是为实验提供水蒸气；烧瓶里应事先放置碎瓷片，其作用是防止暴沸．
2．对于弱酸，在一定温度下达到电离平衡时，各微粒的浓度存在一种定量的关系．下表为几种弱酸在25℃时的电离平衡常数
酸电离平衡常数K
CH3COOH1.76×10-5
H2CO3K1=4.3×10-7  K2=5.61×10-11
H3PO4K1=7.52×10-3  K2=6.23×10-8   K3=2.20×10-13
回答下列问题：
（1）从电离的角度，HCO3-、HPO42-、H2PO4-都可看作是酸，其中酸性最强的是H2PO4-，最弱的是HPO42-．
（2）电离平衡常数是用实验的方法测定出来的．现已经测得25℃时，c mol/L的CH3COOH的电离转化率为a，则该温度下醋酸的电离平衡常数KCH3COOH=$\frac{c{a}^{2}}{1-a}$．
11．以Al（OH）3、H2SO4、工业（NH4）2SO4（含FeSO4）为原料制备透明氧化铝陶瓷的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）写出氧化步骤中发生的主要反应的离子方程式：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O（提示：（NH4）2SO4溶液显酸性）
（2）如何检验中和液中的杂质离子已完全除尽？取少量中和后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液不变红，则已完全除去，若溶液变红，则未除尽．
18．如图为相互串联的甲乙两个电解池，请回答：
（1）写出乙池的总反应方程式2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2↑+2NaOH+Cl2↑
（2）甲池若为用电解精炼铜的装置，
①A极是阴极（填“阴极”“阳极”、），②电极B反应为Cu-2e-=Cu2+．
③电解质溶液为硫酸铜溶液．
15．草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O）呈淡黄色．某课题组为探究草酸亚铁晶体的化学性质，进行了一系列实验探究．
（1）向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，发现溶液颜色逐渐变为棕黄色，并检测到有二氧化碳气体生成．这说明草酸亚铁晶体具有还原性（填“氧化性”、“还原性”或“碱性”）．若反应中消耗1mol FeC2O4•2H2O，则参加反应的KMnO4为0.6mol．
（2）资料表明：在密闭容器中加热到一定温度时，草酸亚铁晶体可完全分解，生成几种氧化物，残留物为黑色固体．课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质，对黑色固体的组成提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：全部是FeO；
假设二：全部是四氧化三铁；
假设三：氧化亚铁和四氧化三铁的混合物．
（3）为验证上述假设一是否成立，课题组进行如下研究．
【定性研究】请你完成下表中内容．
实验步骤（不要求写出具体操作过程）预期实验现象和结论
取少量黑色固体，加入适量稀盐酸或稀硫酸，
在溶液中加入硫氰化钾溶液		溶液不变红色，则假设一成立，
溶液变成红色，则假设一不成立
【定量研究】课题组在文献中查阅到，FeC2O4•2H2O受热分解时，固体质量随温度变化的曲线如下图所示：

写出加热到400℃时，FeC2O4•2H2O晶体受热分解的化学方程式为：FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO↑+CO2↑+2H2O．
16．化学与环境密切相关，下列说法正确的是（　　）
A．Na2O2属于碱性氧化物
B．酸雨是pH小于7的雨水
C．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
D．大雾是一种胶体，能发生丁达尔效应

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