19.相對分子質(zhì)量為92的某芳香烴X是一種重要的有機化工原料,研究部門以它為初始原料設(shè)計出如下轉(zhuǎn)化關(guān)系圖(部分產(chǎn)物、合成路線、反應(yīng)條件略去).其中A是一氯代物,H是一種功能高分子,鏈節(jié)組成為C7H5NO.

已知:

請根據(jù)所學知識與本題所給信息回答下列問題:
(1)X的分子式是C7H8
(2)H的結(jié)構(gòu)簡式是
(3)反應(yīng)②、④的類型是氧化反應(yīng);縮聚反應(yīng).
(4)反應(yīng)⑤的化學方程式是
(5)有多種同分異構(gòu)體,其中含有1個醛基和2個羥基的芳香族化合物共有
6種.
(6)請用合成反應(yīng)流程圖表示出由A和其他無機物(溶劑任選)合成最合理的方案.
示例如圖:

分析 相對分子質(zhì)量為92的某芳香烴X是一種重要的有機化工原料,令分子組成為CxHy,則 $\frac{92}{12}$=7…8,由烷烴中C原子與H原子關(guān)系可知,該烴中C原子數(shù)目不能小于7,故該芳香烴X的分子式為C7H8,結(jié)構(gòu)簡式為,X與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成A,A轉(zhuǎn)化生成B,B催化氧化生成C,C能與銀氨溶液反應(yīng)生成D,故B含有醇羥基、C含有醛基,故A為,B為,C為,D酸化生成E,故D為,E為在濃硫酸、加熱條件下與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成F,結(jié)合反應(yīng)③的產(chǎn)物可知F為,F(xiàn)轉(zhuǎn)化生成G,由于苯胺容易被氧化,由反應(yīng)信息Ⅰ、反應(yīng)信息Ⅱ可知,G為,H是一種功能高分子,鏈節(jié)組成為C7H5NO,與的分子式相比減少1分子H2O,為通過形成肽鍵發(fā)生縮聚反應(yīng)是錯的高聚物,H為
由反應(yīng)物與生物的結(jié)構(gòu)可知,反應(yīng)⑥是的化學方程式是與乙酸是酯化反應(yīng)生成
(6)1-氯甲苯和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成,發(fā)生消去反應(yīng)生成,發(fā)生取代反應(yīng)生成,發(fā)生取代反應(yīng)生成

解答 解:相對分子質(zhì)量為92的某芳香烴X是一種重要的有機化工原料,令分子組成為CxHy,則 $\frac{92}{12}$=7…8,由烷烴中C原子與H原子關(guān)系可知,該烴中C原子數(shù)目不能小于7,故該芳香烴X的分子式為C7H8,結(jié)構(gòu)簡式為,X與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成A,A轉(zhuǎn)化生成B,B催化氧化生成C,C能與銀氨溶液反應(yīng)生成D,故B含有醇羥基、C含有醛基,故A為,B為,C為,D酸化生成E,故D為,E為在濃硫酸、加熱條件下與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成F,結(jié)合反應(yīng)③的產(chǎn)物可知F為,F(xiàn)轉(zhuǎn)化生成G,由于苯胺容易被氧化,由反應(yīng)信息Ⅰ、反應(yīng)信息Ⅱ可知,G為,H是一種功能高分子,鏈節(jié)組成為C7H5NO,與的分子式相比減少1分子H2O,為通過形成肽鍵發(fā)生縮聚反應(yīng)是錯的高聚物,H為
由反應(yīng)物與生物的結(jié)構(gòu)可知,反應(yīng)⑥是的化學方程式是與乙酸是酯化反應(yīng)生成
(1)X是甲苯,其分子式為C7H8,故答案為:C7H8;
(2)H的結(jié)構(gòu)簡式為,故答案為:
(3)反應(yīng)②、④的類型是分別是氧化反應(yīng)、縮聚反應(yīng),故答案為:氧化反應(yīng);縮聚反應(yīng);
(4)該反應(yīng)為苯甲醛的銀鏡反應(yīng),反應(yīng)方程式為,
故答案為:;
(5)的同分異構(gòu)體符合下列條件:含有1個醛基和2個羥基且屬于芳香族化合物,如果兩個羥基位于鄰位有2種結(jié)構(gòu)、如果兩個羥基位于間位3種結(jié)構(gòu)、如果兩個羥基位于對位有1種結(jié)構(gòu),則符合條件的有6種,
故答案為:6;
(6)1-氯甲苯和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成,發(fā)生消去反應(yīng)生成發(fā)生取代反應(yīng)生成,發(fā)生取代反應(yīng)生成,其合成路線為,
故答案為:

點評 本題考查有機推斷和有機合成,為高頻考點,側(cè)重考查學生分析推斷及獲取信息利用信息解答問題能力、合成路線設(shè)計能力,明確有機物官能團及其性質(zhì)關(guān)系、物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化、反應(yīng)類型及反應(yīng)條件是解本題關(guān)鍵,難點是合成路線設(shè)計,題目難度中等.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.下列說法正確的是( 。
A.一定溫度、壓強下,一定數(shù)量的任何物質(zhì)的體積由微粒間的平均距離所決定
B.堿性氧化物一定是金屬氧化物,金屬氧化物不一定是堿性氧化物
C.根據(jù)化合物中含氫數(shù)目的多少,把化合物分為一元酸、二元酸、三元酸等
D.強電解質(zhì)溶液的導電能力一定強于弱電解質(zhì)溶液的導電能力

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.在濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得納米級碳酸鈣和一種氮肥.請根據(jù)要求答問題:
(1)寫出該反應(yīng)的化學方程式CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl.
(2)如何判斷所得碳酸鈣是否為納米級取少量樣品和水混合形成分散系,用一束光照射,若出現(xiàn)一條光亮的通路,則是納米級,否則不是.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.下列說法正確的是( 。
A.乙烷和氯氣發(fā)生二氯取代反應(yīng),所得產(chǎn)物只有一種
B.糖類水解的最終產(chǎn)物一定是葡萄糖
C.淀粉和纖維素的組成都可以用(C6H10O5n表示,所以它們既是同系物又是同分異構(gòu)體
D.油脂是食物組成中的重要部分,也是產(chǎn)生能量最高的營養(yǎng)物質(zhì)

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

14.現(xiàn)有A、B、C、D、E五種物質(zhì),并存在如圖1轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中E為黑色粉末.

利用如圖2所示的實驗裝置進行C與水的反應(yīng),回答下列有關(guān)問題:
(1)將分液漏斗中的水滴入試管,然后:
①在導管口處進行適當操作,觀察現(xiàn)象.
②觀察燒杯中的現(xiàn)象為:出現(xiàn)渾濁.
根據(jù)所觀察現(xiàn)象可得到的兩個結(jié)論是反應(yīng)放熱,有氧氣生成.
③寫出試管中反應(yīng)的化學方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑.
(2)已知水與C反應(yīng)生成D及另一種化合物F,在通常狀況下,足量F的稀溶液與含溶質(zhì)為1mol的稀鹽酸完全反應(yīng)時放出a kJ的熱量,請寫出該反應(yīng)的熱化學方程式NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-akJ/mol(或H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-akJ/mol).
(3)在加熱條件下,某無氧酸(含有A中的一種元素)的濃溶液與E反應(yīng),生成單質(zhì)氣體X.為檢驗X的性質(zhì),設(shè)計如圖所示實驗裝置:

①請寫出此實驗中制備單質(zhì)氣體X的離子反應(yīng)方程式MnO2+4H++2Cl- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
②實驗過程中,觀察到裝置Ⅲ中品紅試紙的紅色褪去,并未觀察到“無明顯變化”這一預期現(xiàn)象.為了達到這一預期現(xiàn)象,你認為應(yīng)該如何改進?在裝置II、Ⅲ之間加入一個盛有濃硫酸的洗氣瓶.
③實驗結(jié)束后,裝置Ⅳ中可觀察到現(xiàn)象是溶液由淺綠色變?yōu)辄S色,若滴加兩滴膠頭滴管中的試劑,觀察到溶液呈紅色,膠頭滴管中的試劑為:KSCN.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

4.高錳酸鉀溶液常用于物質(zhì)的定性檢驗與定量分析.
(1)實驗室里欲用KMnO4固體來配制480mL 0.1000mol•L-1的酸性KMnO4溶液.
①需用的儀器有天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管、500mL容量瓶.
②下列操作對實驗結(jié)果的影響偏大的是ad(填序號).
a.加水定容時俯視刻度線
b.容量瓶底部有少量蒸餾水
c.顛倒搖勻后發(fā)現(xiàn)凹液面低于刻度線又加水補上
d.天平的砝碼生銹
(2)某化學興趣小組,用新配制的酸性KMnO4溶液來測定某試劑廠生產(chǎn)的FeSO4溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度.
①酸性高錳酸鉀溶液與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式為5Fe2++MnO4-+8H+═Mn2++5Fe3++4H2O
②該小組在測定過程中發(fā)現(xiàn),測得的Fe2+的物質(zhì)的量濃度比標簽上的標注值要低,在滴定操作準確的前提下,可能導致該測定結(jié)果的原因如下:
猜想一:FeSO4溶液變質(zhì);證明方法是取少量原溶液于試管中,滴入KSCN溶液,若溶液變?yōu)檠t色,則說明硫酸亞鐵變質(zhì)
猜想二:滴定過程中,部分Fe2+被氧氣氧化.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

11.研究表明豐富的CO2完全可以作為新碳源,解決當前應(yīng)用最廣泛的碳源(石油和天然氣)到本世紀中葉將枯竭的危機,同時又可緩解由CO2累積所產(chǎn)生的溫室效應(yīng),實現(xiàn)CO2的良性循環(huán).
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2和H2在230℃催化劑條件下轉(zhuǎn)化生成甲醇蒸汽和水蒸氣.圖表示恒壓容器中0.5mol CO2和1.5mol H2轉(zhuǎn)化率達80%時的能量變化示意圖.
①寫出該反應(yīng)的熱化學方程式:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49 kJ•mol-1
②能判斷該反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是bd.
a.容器中壓強不變
b.H2的體積分數(shù)不變
c.c(H2)=3c(CH3OH)
d.容器中密度不變
e.2個C=O斷裂的同時有6個H-H斷裂.
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如表三組數(shù)據(jù):
實驗組溫度℃起始量/mol平衡量/mol達到平衡所需
時間/min
COH2OH2CO
1650421.62.46
2900210.41.63
3900abcdt
①在實驗2條件下平衡常數(shù)K=0.17
②在實驗3中,若平衡時CO轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣轉(zhuǎn)化率,則a/b 的值0<$\frac{a}$<1(填具體值或范圍).
③在實驗4中,若保持990℃,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均為1mol,則此時V<V(填“>”、“=”或“<”)
(3)已知在常溫下,甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料,可制作燃料電池.
①已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H1=-1275.6kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566.0kJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(l)△H3=-44.0kJ•mol-1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ/mol.
(4)已知草酸是一種二元酸,草酸氫鈉溶液顯酸性.常溫下向10Ml0.01mol/LH2C2O4溶液中滴加10mL0.01mol/LNaOH溶液時,比較溶液中各種離子濃度大小關(guān)系c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-
(5)以甲醚空氣氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池,該電池的負極反應(yīng)式為CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

7.已知有關(guān)熱化學方程式為:①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ/mol;②3H2(g)+N2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol;③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol;④N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=QkJ/mol;反應(yīng)①中有關(guān)化學鍵的鍵能(kJ/mol)如下:H-O:463,H-N:391,O=O:497
(1)①Q(mào)=+180.5.
②NO中的化學鍵鍵能為631.5kJ/mol.
(2)向某密閉容器中充入amolNH3、bmolO2后,測得反應(yīng)體系中某種量值X與壓強P、溫度T之間的變化如圖1所示,圖2表示溫度為T2時,當容器為1L恒容密閉容器時,容器中NH3的平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)開始時兩種反應(yīng)物的投料之比(用M表示)的關(guān)系.
①若X表示NH3的百分含量,則T2>T1(填>、<、無法確定);d、e兩點的正反應(yīng)的平衡常數(shù)K(d)<K(e).
②X還可以表示a.
a.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量b.NO的產(chǎn)率c.△H值
③M=b:a(用含a、b的式子表示,后同),若M1=1.25,則此時O2的轉(zhuǎn)化率為60%.
(3)有科學家電解原理獲得高產(chǎn)率的合成氨,則陰極上的電極反應(yīng)式為(已知電解質(zhì)能傳遞H+)N2+6e-+6H+=2NH3

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

8.如圖表示4個碳原子相互結(jié)合的方式.小球表示碳原子,小棍表示化學鍵,假如碳原子上其余的化學鍵都是與氫結(jié)合.

(1)圖中互為同分異構(gòu)體的是:A與C;B與EFH;D與G.(填編號)
(2)在如圖的有機化合物中,碳原子與碳原子之間不僅可以形成共價單鍵,還可以形成碳碳雙鍵和碳碳叁鍵;不僅可以形成碳鏈,還可以形成碳環(huán).
(3)圖中屬于烷烴的是AC (填編號)

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