题目内容
18.有机物H是一种重要的化工原料,其合成工艺如图所示:已知:
①
②C的质谱图中最大质荷比为72,其核磁共振氢谱图中有3组峰,红外光谱发现C与F具有相同的官能团;
③G的分子式为C8H10O;
④H分子中含有两个甲基.
回答下列问题:
(1)A的结构简式是
(2)B的化学名称是2-甲基-1-丙醇,B→C 的反应类型:氧化反应.
(3)写出C→D的化学方程式:(CH3)2CHCHO+NaOH+2Cu(OH)2$\stackrel{△}{→}$(CH3)2CHCOONa+Cu2O+3H2O.
(4)在一定条件下,1molF 能与 1molH2反应生成G,F可以发生银镜反应,则F的结构简式为
(5)G的芳香族同分异构体还有18种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱图中有4组峰的一种同分异构体的结构简式
(6)参照题中流程图,写出由2-丙醇合成1-丙醇的合成路线图CH3CH(OH)CH3$→_{△}^{浓硫酸}$CH3CH=CH2 $→_{H_{2}O/OH-}^{B_{2}H_{6}}$CH3CH2CH2OH.
分析 由转化关系可知,A为烯烃,B为醇,C为醛,D为羧酸盐,E为羧酸,G的分子式为C8H10O,且E与G在浓硫酸、加热条件下反应生成H,则G为醇,H为酯,结合H的分子式可知,A、B、C、D、E中均含有4个C原子,C的相对分子质量为72,其核磁共振氢谱图中有3组峰,则C为
,可推知A为
,B为
,E为
,红外光谱发现C与F具有相同的官能团,F可以发生银镜反应,1molF 可以和 1molH2反应生成G,H中有两个甲基,则F为
,G为
,则H为
.
(6)2-丙醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成CH3CH=CH2,然后根据信息①与B2H6、H2O2/OH-作用得到CH3CH2CH2OH.
解答 解:由转化关系可知,A为烯烃,B为醇,C为醛,D为羧酸盐,E为羧酸,G的分子式为C8H10O,且E与G在浓硫酸、加热条件下反应生成H,则G为醇,H为酯,结合H的分子式可知,A、B、C、D、E中均含有4个C原子,C的相对分子质量为72,其核磁共振氢谱图中有3组峰,则C为
,可推知A为
,B为
,E为
,红外光谱发现C与F具有相同的官能团,F可以发生银镜反应,1molF 可以和 1molH2反应生成G,H中有两个甲基,则F为
,G为
,则H为
.
(1)A的结构简式是
,故答案为:
;
(2)B为
,化学名称是:2-甲基-1-丙醇,B→C 的反应类型:氧化反应,
故答案为:2-甲基-1-丙醇;氧化反应;
(3)C→D的化学方程式:(CH3)2CHCHO+NaOH+2Cu(OH)2$\stackrel{△}{→}$(CH3)2CHCOONa+Cu2O+3H2O,
故答案为:(CH3)2CHCHO+NaOH+2Cu(OH)2$\stackrel{△}{→}$(CH3)2CHCOONa+Cu2O+3H2O;
(4)F的结构简式为
,苯环为平面结构,-CHO为平面结构,通过选择单键,2个平面可以共面,F分子中最多有15个原子共面,
故答案为:
;15;
(5)G(
)G的芳香族同分异构体:含有1个取代基为-CH(OH)CH3\-OCH2CH3、-CH2OCH3,2个取代基为-OH、-CH2CH3,或者-OCH3、-CH3,或者-CH2OH、-CH3,各有邻、间、对3种,含有3个取代基为-OH、2个-CH3,2个-CH3处于邻位,-OH有2种位置,2个-CH3处于间位,-OH有3种位置,2个-CH3处于对位,-OH有1种位置,共有18种,其中核磁共振氢谱图中有4组峰的一种同分异构体的结构简式为:
(或
、
),
故答案为:18;
(或
、
);
(6)2-丙醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成CH3CH=CH2,然后根据信息①与B2H6、H2O2/OH-作用得到CH3CH2CH2OH,合成路线流程图为:CH3CH(OH)CH3$→_{△}^{浓硫酸}$CH3CH=CH2 $→_{H_{2}O/OH-}^{B_{2}H_{6}}$CH3CH2CH2OH,
故答案为:CH3CH(OH)CH3$→_{△}^{浓硫酸}$CH3CH=CH2 $→_{H_{2}O/OH-}^{B_{2}H_{6}}$CH3CH2CH2OH.
点评 本题考查有机物的推断与合成,注意题目信息的应用,结合反应条件与有机物分子式进行推断,需要学生官能团的性质与转化,较好的考查学生分析讨论能力、知识迁移运用能力,难度中等.
(1)中学化学中利用物质与浓硫酸共热可制备SO2气体,写出用浓硫酸还可制备不同类别的气体的名称:乙烯(写一种).
(2)某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应以及SO2的性质,用下图所示装置进行有关实验.
①装置B的作用是贮存多余的气体.B中应放置的液体是d(填序号).
a.饱和Na2SO3溶液 b.酸性 KMnO4溶液
c.浓溴水 d.饱和NaHSO3溶液
②反应完毕后,烧瓶中还有一定量的余酸,使用足量的下列药品不能用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是b(填序号).
a.Fe粉b.BaCl2溶液 c.CuO d.Na2CO3溶液
③实验中某学生向A中反应后溶液中通入一种常见气体单质,使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液,该反应的化学方程式是2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O.
④为验证二氧化硫的还原性,C中盛有氯水,充分反应后,取C中的溶液分成三份,分别进行如下实验:
方案I:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
方案Ⅱ:向第二份溶液加入品红溶液,红色褪去
方案Ⅲ:向第三份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
上述方案中合理的是Ⅲ(填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);C中发生反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-.D中盛有氢氧化钠溶液,当通入二氧化硫至试管D中溶液显中性时,该溶液中c(Na+)=2 c(SO32-)+c(HSO3-)(用含硫微粒浓度的代数式表示).
(3)利用FeCl3溶液的氧化性也可以吸收SO2.
①该反应的离子方程式是2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+.检验FeCl3是否完全被还原的方法为取少量反应后的溶液滴加少量硫氰化钾溶液,若不变红则氯化铁完全被还原.
②为验证FeCl3溶液与SO2的反应:同学们将SO2通入0.05mol•L-1 FeCl3溶液中,溶液很快由黄色变为红褐色; 将溶液长时间放置后,最终变为浅绿色. 关于红褐色液体,以下是同学们的分析推测及实验.
| 分析推测 | 实验步骤及现象 |
| 甲:生成了Fe(OH) 3胶体 乙:经查阅资料,可能发生反应:Fe3++6SO2?Fe(SO2)63+ (反应b) | ⅰ.制备Fe(OH) 3胶体并检验 ⅱ.分别向Fe(OH) 3胶体和该红褐色液体中加入适量铁粉,振荡后前者不变色,后者变为浅绿色 |
根据反应b,说明步骤ⅱ中液体颜色变化的原因是加入铁粉时发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,c(Fe3+)减小,使反应Fe3++6SO2?Fe(SO2)63+ 逆向移动(用离子方程式结合必要的文字说明).
| A. | 点①所示溶液中:c(H+)/c(OH-)=1012 | |
| B. | 点③所示溶液中:c(K+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-) | |
| C. | 点④所示溶液中:c(K+)+c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1mol•L-1 | |
| D. | 点⑤所示溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4) |
| A. | 1mol ${\;}_{92}^{235}$U核素含有中子数为235NA | |
| B. | 1 L 0.l mol•L-1的醋酸溶液中含有H+数目为0.1NA | |
| C. | 标准状况下,22.4L乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数目为2.5NA | |
| D. | 常温常压下,l.6gCH4中含有共价键总数为0.4 NA |
| A. | 标准状况下,2.24LSO3中硫原子数与1L0.1mol•L-1Na2SO3溶液中硫原子数相同 | |
| B. | 1mol•L-1FeCl3溶液全部制成胶体,其中含胶粒的数目小于NA | |
| C. | 1molNa2O2中含有NA个阴离子 | |
| D. | 1L0.5mol•L-1Na2SO4溶液中阴离子所带电荷数为NA |
| A. | 该混合溶液中有:c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c (OH-)+2 c (C2O42-) | |
| B. | 该混合溶液中有:c (Na+)=2 (c(HC2O4-)+c (H2C2O4)+c (C2O42-)) | |
| C. | 该混合溶液中有:c (OH-)-c(H+)=c(HC2O4-)+2 c (H2C2O4) | |
| D. | 该混合溶液中有:c (Na+)>c (C2O42-)>c(HC2O4-)>c (OH-)>c(H+) |
| A. | 加入苛性钠溶液 | B. | 用水湿润 | C. | 加少量盐酸 | D. | 加干燥剂使用 |