Question

(16分)Ⅰ.页岩气是一种从页岩层中开采出来的气体资源。以页岩气的主要成分A为原料可合成一种重要的化工产品——乌洛托品,其合成路线如下:

ABC…

已知A是一种烃,所含碳的质量分数为75%,B的相对分子质量为50.5。

（1）乌洛托品的化学式为            

（2）A→B 的化学方程式为                ,其反应类型为            

（3）金刚烷和1,3,5,7-四甲基金刚烷(如图)都是结构与乌洛托品相似的有机物,金刚烷与1,3,5,7-四

甲基金刚烷的相对分子质量相差            

（4）将甲醛（HCHO）水溶液与氨水混合蒸发也可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品，则甲

醛与氨的物质的量之比为            

A．1：1       B．2：3      C．3：2      D．2：1

Ⅱ．工业上可通过下列途径制备金刚烷：

（5）环戊二烯分子中最多有________个原子共平面，金刚烷的二氯代物共有          种

（6）W是二聚环戊二烯的同分异构体，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，核磁共振氢谱显示有4组峰，

且峰面积比为3：1：1：1，W经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到邻苯二甲酸。写出W可能的

一种结构简式：            

Answer

（1）C6H12N4

（2）CH4+Cl2CH3Cl+HCl 取代反应 （3）56

（4）C （5）9 6

（6）

【解析】

试题分析：Ⅰ．（1）根据乌洛托品的结构式并结合碳的四价、氮的三价理论，可得其分子为C6H12N4；（2） A是一种烃,所含碳的质量分数为75%，氢的质量分数为25%，则碳氢的原子数目比为(75%/12):(25%/1)＝1:4，故A为甲烷，则甲烷在光照条件下与氯气发生取代反应的化学方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl；（3）金刚烷的分子式为C10H16，式量是136，1,3,5,7-四甲基金刚烷的分子式为C14H24，式量为192，则二者式量差为192－136＝56；（4）因原料完全转化产物为乌洛托品和水，可根据原子守恒来判断，若甲醛为xmol，氨气为ymol，则C原子守恒为：x=6 N原子守恒为：y=4；醛与氨的物质的量之比为x:y=6:4=3:2，答案为C。

Ⅱ.（5）由碳碳双键为平面结构，则5个C原子与4个H原子可共面，即环戊二烯分子中最多9个原子共面，金刚烷的一氯代物有二种，判断二氯代物时可以先确定一个氯原子的位置，再确定另一上氯原子可取代的位置来确定，如—CH2—上有一个氢原子被氯原子取代，则另一氯原子的位置可以3种，若—CH—上的氢原子被氯原子取代，则另一个氯原子的位置有3种，共6种；（6）二聚环戊二烯的分子式为C10H12，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明没有碳碳双键，W经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到邻苯二甲酸，说明含有苯环，且二个取代基处在邻位，从分子组成看，除苯坏外还一个环，再核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积比为3：1：1：1，可知含有二个甲基，故综合考虑可得其结构简式为。

【考点定位】有机物的结构与性质

【名师点晴】本题旨在考查学生对官能团性质的理解和掌握，对同分异构体的理解和判断，考查了学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力。同分异构体的常见题型有：①限定范围书写或补写同分异构体。解题时要看清所限范围，分析已知的几个同分异构体的结构特点，对比联想找出规律后再补写，同时注意碳的四价原则和对官能团存在位置的要求。②判断是否是同分异构体。做此类题时要先看分子式是否相同，再看结构是否不同。对结构不同的要从两个方面来考虑：一是原子或原子团的连接顺序；二是原子或原子团的空间位置。③判断取代产物同分异构体的数目。其分析方法是分析有机物的结构特点，确定不同位置的氢原子种数，再确定取代产物同分异构体数目；或者依据烃基的同分异构体数目进行判断。