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化合物I(C11H12O3)是制备液晶材料的中间体之一,其分子中含有醛基和酯基,...

化合物I(C11H12O3)是制备液晶材料的中间体之一,其分子中含有醛基和酯基,I可以用E和H在一定条件下合成:

已知以下信息:

①A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢;

②R﹣CH=CH2R﹣CH2CH2OH;

③化合物F苯环上的一氯代物只有两种;

④通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。

回答下列问题:

(1)A的化学名称为_______________________________

(2)D的结构简式为_______________________________

(3)E中的官能团名称为___________________________

(4)F生成G的化学方程式为__________________________,该反应类型为______________

(5)I的结构简式为_________________________________

(6)I的同系物J比I相对分子质量小14,J的同分异构体中能同时满足如下条件:①苯环上只有两个取代基,②既能发生银镜反应,又能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,共有____种(不考虑立体异构)。J的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为2:2:1,写出J的这种同分异构体的结构简式________________________________

 

2﹣甲基﹣2﹣氯丙烷 (CH3)2CHCHO 羧基 取代反应 18 【解析】 A的分子式为C4H9Cl,核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢,则A为(CH3)3CCl,在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应,生成B为CH2=C(CH3)2,根据信息2, B发生反应生成C则C为(CH3)2CHCH2OH,C发生催化氧化生成D,D为(CH3)2CHCHO,D再与氢氧化铜反应,酸化得到E,E为(CH3)2CHCOOH,F的分子式为C7H8O,苯环上的一氯代物只有两种,应含有2个不同的侧链,且处于对位,则F为,与氯气在光照条件下发生取代反应,生成G为,G在氢氧化钠水溶液中发生水解反应,酸化得到H,由于同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基,故H为,H与E发生酯化反应生成I,其分子中含有醛基和酯基,故I为。 A的分子式为C4H9Cl,核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢,则A为(CH3)3CCl,在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应,生成B为CH2=C(CH3)2,根据信息2, B发生反应生成C则C为(CH3)2CHCH2OH,C发生催化氧化生成D,D为(CH3)2CHCHO,D再与氢氧化铜反应,酸化得到E,E为(CH3)2CHCOOH,F的分子式为C7H8O,苯环上的一氯代物只有两种,应含有2个不同的侧链,且处于对位,则F为,与氯气在光照条件下发生取代反应,生成G为,G在氢氧化钠水溶液中发生水解反应,酸化得到H,由于同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基,故H为,H与E发生酯化反应生成I,其分子中含有醛基和酯基,故I为。 (1)由上述分析可知,A为(CH3)3CCl,化学名称为2-甲基-2-氯丙烷; (2)由上述分析可知,D的结构简式为(CH3)2CHCHO; (3) E为(CH3)2CHCOOH,E中的官能团为羧基; (4) F与氯气发生取代反应生成G,化学方程式为; (5)由上述分析可知,I的结构简式为; (6)I()的同系物J比I相对分子质量小14,说明J比I少一个CH2原子团,J的同分异构体中能同时满足如下条件:①苯环上只有两个取代基,②既能发生银镜反应,又能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,则J的同分异构体中含有醛基和羧基,侧链可能为:-CHO和-CH2CH2COOH、-CHO和-CH(CH3)COOH、-CH2CHO和-CH2COOH、-CH2CH2CHO和-COOH、-CH(CH3)CHO和-COOH、-CH3和-CH(CHO)COOH,各有邻、间、对三种位置,则符合条件的同分异构体有6×3=18种,J的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为2:2:1,而J的同分异构体发生银镜反应并酸化后的产物苯环侧链至少有2种H原子,则产物中苯环上只有1种H原子,产物有2个-COOH,应还含有2个-CH2-,2个侧链相同且处于对位,产物中侧链为-CH2COOH,则符合条件的同分异构体结构简式为:。
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环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:

(1)已知:(g) (g)+H2(g)        ΔH1=100.3 kJ·mol 1①H2(g)+ I2(g) 2HI(g)    ΔH2=−11.0 kJ·mol 1②,对于反应:(g)+ I2(g) (g)+2HI(g)  ③  ΔH3=___________kJ·mol 1

(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应③,起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为_________,该反应的平衡常数Kp=_________Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有__________(填标号)。

A.通入惰性气体   B.提高温度    C.增加环戊烯浓度   D.增加碘浓度

(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是__________(填标号)。

A.T1>T2

B.a点的反应速率小于c点的反应速率

C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率

D.b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L1

 

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2L带气压计的恒容密闭容器中通入2 molX(g)1molY(g),发生反应:2X(g)Y(g)2Z(g)  ΔH<0。若达到平衡时气体总物质的量变为原来的0.85倍,请回答下列问题。

1)若反应经历5min达到平衡,则Y的平均反应速率为__

2)相同条件下进行反应,在t1时刻,只改变下列某一种条件,其曲线图象如图甲。

n0.9molt1时刻改变的条件是__(填选项编号,A.升温   B.降温   C.加压   D.减压   E.加催化剂)t2__5min(”“,下同)

3)若其他条件不变,原容器为恒压容器,达到平衡后Z的物质的量__0.9mol

4)若将物质的量均为3mol的物质XY混合于5L容器中发生反应,在反应过程中Z的物质的量分数随温度变化如图乙。

AB两点Z物质正反应速率的大小关系是__;(速率用AB表示)

②温度T<T0时,Z%逐渐增大的原因是___

 

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甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质,请回答:

注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。

实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入2mL甲苯和一定量其它试剂,搅拌升温至70℃,同时缓慢加入12mL过氧化氢,在此温度下搅拌反应3小时。

1)装置a的名称是___,主要作用是___。三颈瓶中发生反应的化学方程式为___

2)经测定,反应温度升高时,甲苯的转化率逐渐增大,但温度过高时,苯甲醛的产量却有所减少,可能的原因是___

3)反应完毕,反应混合液经过自然冷却至室温后,还应经过____(填操作名称)等操作,才能得到苯甲醛粗产品。

4)实验中加入过量的过氧化氢并延长反应时间时,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。

①若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,正确的实验步骤是___(按步骤顺序填字母)。

a.对混合液进行分液              b.过滤、洗涤、干燥

c.水层中加入盐酸调节pH=2      d.与适量碳酸氢钠溶液混合振荡

②若对实验①中获得的苯甲酸(相对分子质量为122)产品进行纯度测定,可称取2.5g产品,溶于200mL乙醇配成溶液,量取所得的乙醇溶液20.0mL于锥形瓶,加入0.1mol/LKOH溶液18.0mL恰好反应,产品中苯甲酸的质量分数为__(保留一位小数)。

 

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室温下,初始浓度为1.0mol/LNa2CrO4溶液中c(Cr2O72-)c(H+)的变化如图所示,回答下列问题:

1CrO42-Cr2O72-在溶液中相互转化的离子方程式___

2)由图可知,随着溶液酸性增强,CrO42-的平衡转化率__(填“增大“减小”或“不变”)。根据A(1.00.25)点数据,计算出该转化反应的平衡常数为__

3)升高温度,溶液中CrO42-的平衡转化率减小,则该反应的ΔH__0(填“大于”“小于”或“等于”)

 

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按要求回答下列问题:

1)常温下,将等浓度的Na2S2O3溶液与硫酸溶液混合,2 min后溶液中明显出现浑浊,请写出相关反应的离子方程式:__________________________________________;若将此混合溶液置于50℃的水浴中,则出现浑浊的时间将__________ (增加减少不变”)

2)已知的电离平衡常数,向0.1mol/L溶液中滴加NaOH溶液至1:18,此时溶液PH=________

3CO2CH4经催化重整,制得合成气COH2

①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:

化学键

C—H

C=O

H—H

CO(CO)

键能/kJ·mol−1

413

745

436

1075

 

则该反应的热化学反应方程式为:___________________________。分别在v L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4CO21 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______(填“A” “B ”)。

②按一定体积比加入CH4CO2,在恒压下发生反应,温度对COH2产率的影响如下图所示。此反应优选温度为900℃的原因是_________________________________

4)已知2CH3OH(g) CH3OCH3(g)H2O(g)在某温度下的平衡常数K = 4。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到20min时测得各组分的浓度如下:

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

c / mol·L-1

04

01

01

 

①此时,反应向___________ (”)移动,才能达到平衡。

②从加入CH3OH开始反应到20min时,CH3OCH3的生成速率为_____________

③达到平衡后CH3OH的浓度为_____________

5)制取聚乙二酸乙二酯的反应方程式_______________________________

6)有一种耐热型树脂材料结构简式为,写出其合成单体除丙烯氰(CH2=CHCN,2-甲基苯乙烯外,还需要的单体名称是:__________

7)有机物RC6H12O2)与稀硫酸共热生成ABA能够发生银镜反应,B不能发生催化氧化反应,那么R的结构简式为_________

8)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。

可知水煤气变换的ΔH________0(填大于”“等于小于),该历程中最大能垒(活化能)E=_________eV,写出该步骤的化学方程式_______________________

9)某有机物ACHO三种元素组成,相对分子质量为90  .9.0gA完全燃烧的产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4g13.2gA能与NaHCO3溶液反应,2分子A之间脱水可生成八元环化合物.A在一定条件下发生缩聚反应的产物的结构简式是:_________________________

10)已知:(R表示烃基,R1R2表示烃基或氢原子)。设计以为原料制备的合成路线(提供CH3MgBr及需要的无机试剂)_______________________________________________________________

 

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