题目内容

5.聚酰亚胺是重要的特种工程材料,广泛应用在航空、纳米、激光等领域.某聚酰亚胺的合成路线如图(部分反应条件略去):

已知:
①机物A的质谱与核磁共振氢谱图如下:

②2RCOOH$\stackrel{脱水}{→}$+H2O
③   $→_{催化剂}^{CH_{3}Cl}$ 
回答下列问题:
(1)A的名称是乙醇;C中含氧官能团的名称是羧基.
(2)反应②的反应类型是取代反应.
(3)反应①的化学方程式是.
(4)F的结构筒式是.
(5)同时满足下列条件的G的间分异构体共有3种(不含立体结构);写出其中一种的结构简
式:.
①能发生银镜反应    
②发生发生水解反应,其水解产物之一能与FeC13溶液发生显色反应
③1mol该物质最多能与8mol NaOH反应
(6)参照上述合成路线,以间二甲苯和甲醇为原料(无机试剂任选)设计制备  的合成路线:.

分析 由E的产物结构简式、反应条件,逆推可知E为、D为,由A的质谱图可知其相对分子质量为46,其核磁共振氢谱图有3组吸收峰,结合B的分子式,可推知A为CH3CH2OH、C为、B为.结合某聚酰亚胺的结构简式、G的分子式可推知H为,结合给予的信息逆推可知G为、F为.
(6)间二甲苯先发生氧化反应生成间苯二甲酸,然后与甲醇发生酯化反应,再发生硝化反应,最后在Fe/HCl条件下发生还原反应得到目标产物.

解答 解:由E的产物结构简式、反应条件,逆推可知E为、D为,由A的质谱图可知其相对分子质量为46,其核磁共振氢谱图有3组吸收峰,结合B的分子式,可推知A为CH3CH2OH、C为、B为.结合某聚酰亚胺的结构简式、G的分子式可推知H为,结合给予的信息逆推可知G为、F为.
(1)A为CH3CH2OH,名称是乙醇,C为,含氧官能团的名称是羧基,故答案为:乙醇;羧基;
(2)反应②是发生取代反应生成,故答案为:取代反应;

(3)反应①的化学方程式是:,故答案为:;
(4)由上述分析可知,F的结构筒式是,故答案为:;
(5)G()的同分异构体满足:①能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸形成的酯基,②发生发生水解反应,其水解产物之一能与FeC13溶液发生显色反应,含有羧酸与酚形成的酯基,③1mol该物质最多能与8mol NaOH反应,说明含有苯环侧链为4个-OOCH,与苯的二元取代同分异构体数目相同,即符合条件的同分异构体有3种,其中一种的结构简式:,
故答案为:3;;
(6)间二甲苯先发生氧化反应生成间苯二甲酸,然后与甲醇发生酯化反应,再发生硝化反应,最后在Fe/HCl条件下发生还原反应得到目标产物,合成路线流程图为:,
故答案为:.

点评 本题考查有机物的推断与合成,充分利用转化关系中有机物的结构简式、分子式与反应条件进行推断,需要学生熟练掌握官能团的性质与转化、对信息的理解与迁移应用,是高考热点题型,难点中等.

练习册系列答案
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20.在有机合成中,合成高分子的单体或中间体是非常关键的环节.以下是制备甲、乙两种高分子单体原料的合成路线:

已知:
i.$→_{AlCl_{2}}^{RCl}$
ii.$→_{HCl}^{Fe}$
iii.R1CH=CHR2$→_{(2)Zn/H_{2}O}^{(1)O_{2}}$R1CHO+R2CHO
iv  1mol B经过上述反应生成2mol C,C不能发生银镜反应.
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为.
(2)E→F的反应类型是还原反应.
(3)丙中官能团的名称是羧基、肽键.
(4)下列相关说法中正确的是bc(选填字母序号).
a.B存在顺反异构体
b.甲分子中最多有19个原子共面
c.化合物乙的合成过程中,F→G步骤是为了保护氨基
d.1mol H最多可以和3mol NaOH反应
(5)写出符合下列条件的E的同分异构体的结构简式.
Ⅰ.红外光谱检测表明分子中含有-COOH和-NH2结构;
Ⅱ.1HNMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子.
(6)写出下列反应的化学方程式:
①A→B.
②由单体乙合成高分子化合物.
邻对位
定位基
-CH3、-X、
-NH2、-NHCOR
间位定位基-NO2,-COOH
(7)大量实验事实表明,当一些基团处于苯环上时,再引入的基团连接位置将受其影响,这种作用称为定位效应.已知一些基团的定位效应如右表.物质丁是乙的一种异构体,其结构差异是苯环上溴原子的位置不同.请以甲苯为起始原料,结合表给信息选用必要的无机试剂合成丁,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件).
17.砷元素广泛存在于自然界,砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等.
(1)砷的常见氧化物有AS2O3和As2O5,As2O5热稳定性差.根据图1写出As2O5分解为AS2O3的热化学方程式As2O5(s)=As2O3(s)+O2(g)△H=+295.4kJ•mol-1.

(2)砷酸钠具有氧化性.298K时,在100mL,烧杯中加入10mL0.1mol•L-1Na3AsO4溶液、20mL 0.1mol.L-1KI溶液和20mL 0.05mol/L硫酸溶液,发生反应:
AsO43-+2I-+2H+?AsO33-+I2+H2O△H.
(无色)              (无色)(浅黄色)
溶液中c(I2)与时间(t)的关系如图2所示(忽略溶液体积变化).
①能够表明上述反应达到平衡状态的是ac(填序号).
a.溶液颜色不再变化
b.c(AsO33-)+c(AsO43-)不再变化
c.AsO43-的生成速率等于I2的生成速率
d.c(AsO33-)/c(I2)保持不再变化
②0~10rain内,I-的反应速率v(I-)=0.003mol/(L•min).
③在该条件下,上述反应的平衡常数K=4.5×106.
④升温,AsO43-的平衡转化率减小,则该反应的△H小于 0(填“大于”“小于”或“等于”).
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①将试样0.2000g溶于NaOH溶液,得到含AsO33-和AsO43-的混合溶液.
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