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17.順酐A(C4H2O3)是一種重要的有機化工原料,A分子具有五元環(huán)結構.下圖是由A合成有機物E和高分子化合物G的合成線路.

已知:
回答以下問題:
(1)A的結構簡式為
(2)有機物B中所含官能團的名稱有羧基、碳碳雙鍵.
(3)反應③的化學方程式為2CH3CH2OH+HOOCCH2CH2COOH $→_{△}^{濃硫酸}$CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3+2H2O,反應類型為取代反應;
物質E的核磁共振氫譜上顯示3個峰.
(4)G的結構簡式可能為
(5)有機物X()與F的相對分子質量相同,其中滿足下列條件的X的同分異構體有14種(含X本身).
i.含苯環(huán);  ii.能發(fā)生銀鏡反應.
(6)有機物Y(C5H4O3)是A的同系物,具有六元環(huán)結構.參照上述合成線路及信息,寫出由Y合成的最簡合成線路.

分析 A是一種五元環(huán)狀化合物,A能水解生成B,B能和氫氣發(fā)生加成反應生成C,結合題給信息和A的分子式知,A中還含有碳碳雙鍵,則A的結構簡式為:,故B為HOOCCH=CHCOOH,C為HOOCCH2CH2COOH,C和與D反應生成E,根據E的分子式知,D是CH3CH2OH,E的結構簡式為CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3.B和水發(fā)生反應生成F,所以F為HOOCCH2CH(OH)COOH,F發(fā)生縮聚反應得到高聚物G為,有機物Y(C5H4O3)是A的同系物,具有六元環(huán)結構,則Y為,由Y合成可以用先發(fā)生水解生成HOOCCH2CH=CHCOOH,HOOCCH2CH=CHCOOH再與水發(fā)生加成反應生成HOOCCH2CH2CHOHCOOH,HOOCCH2CH2CHOHCOOH再發(fā)生分子內脫水反應可得,據此答題.

解答 解:A是一種五元環(huán)狀化合物,A能水解生成B,B能和氫氣發(fā)生加成反應生成C,結合題給信息和A的分子式知,A中還含有碳碳雙鍵,則A的結構簡式為:,故B為HOOCCH=CHCOOH,C為HOOCCH2CH2COOH,C和與D反應生成E,根據E的分子式知,D是CH3CH2OH,E的結構簡式為CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3.B和水發(fā)生反應生成F,所以F為HOOCCH2CH(OH)COOH,F發(fā)生縮聚反應得到高聚物G為,
(1)A的結構簡式為,故答案為:;
(2)B為HOOCCH=CHCOOH,所含官能團的名稱是:羧基、碳碳雙鍵,
故答案為:羧基、碳碳雙鍵;
(3)反應③的化學方程式為:2CH3CH2OH+HOOCCH2CH2COOH $→_{△}^{濃硫酸}$CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3+2H2O,該反應為取代反應,物質E為CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3,有3種化學環(huán)境不同的H原子,核磁共振氫譜上有3個峰,
故答案為:2CH3CH2OH+HOOCCH2CH2COOH $→_{△}^{濃硫酸}$CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3+2H2O;取代反應;3;

(4)高分子化合物G的結構簡式可能為:,
故答案為:

(5)與F相對分子質量相同的有機物X()有多種同分異構體,其同分異構體中含苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應,含有醛基,則符合條件的結構可以是苯環(huán)上連有1個側鏈為-CH2CH2CHO,或者為-CH(CH3)CHO,可以是苯環(huán)上連有有2個側鏈為-CH2CHO、-CH3,或者-CH2CH3、-CHO,各有鄰、間、對3種;
可以是苯環(huán)上連有有3個側鏈為-CHO、2個-CH3,2個-CH3處于鄰位時,-CHO有2種位置,2個-CH3處于間位時,-CHO有3種位置,2個-CH3處于對位時,-CHO有1種位置,
故符合條件的同分異構體有2+6+2+3+1=14種,
故答案為:14;
(6)有機物Y(C5H4O3)是A的同系物,具有六元環(huán)結構,則Y為,參照上述合成線路及信息,由Y合成可以用先發(fā)生水解生成HOOCCH2CH=CHCOOH,HOOCCH2CH=CHCOOH再與水發(fā)生加成反應生成HOOCCH2CH2CHOHCOOH,HOOCCH2CH2CHOHCOOH再發(fā)生分子內脫水反應可得,合成路線為
故答案為:;

點評 本題考查有機物推斷、有機反應類型、官能團、同分異構體等,關鍵是推斷A的結構,注意利用有機物分子式與反應條件進行推斷,明確有機物的斷鍵和成鍵方式是解決有機題的關鍵,難度中等.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

7.火箭推進器中裝有還原劑肼(N2H4,又名聯氨)和強氧化劑過氧化氫(H2O2),當它們混合時,立即產生大量氮氣和水蒸氣,并放出大量熱.
(1)寫出過氧化氫的電子式;肼的結構式;
(2)已知0.4mol液態(tài)肼和足量液態(tài)過氧化氫反應,生成氮氣和水蒸氣時放出256.6KJ的熱量,寫出反應的熱化學方程式N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.5kJ/mol;
(3)火箭推進器中的氧化劑還可以用NO2代替.已知有以下反應:
①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H1=+67.7KJ/mol
②N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H2=-534KJ/mol
寫出肼與NO2反應的熱化學方程式2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7KJ/mol;
(4)上述反應應用于火箭推進劑,除釋放出大量熱量和快速產生大量氣體外,還有一個很突出的優(yōu)點是生成N2和H2O,對環(huán)境無污染.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

8.化學反應原理在科研和生產中有廣泛應用.
(1)工業(yè)上制取Ti的步驟之一是:在高溫時,將金紅石(TiO2)、炭粉混合并通人Cl2先制得TiCl4和一種可燃性氣體,已知:
①TiO2 (s)+2Cl2(g)=TiCl4(1)+O2(g);△H=-410.0kJ•mol-1
②CO(g)=C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g);△H=+110.5kJ•mol-1
則上述反應的熱化學方程式是TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ TiCl4(l)+2CO(g)△H=-631kJ/mol.
(2)利用“化學蒸氣轉移法”制備二硫化鉭(TaS2)晶體,發(fā)生如下反應:
TaS2(s)+2I2(g)?TaI4(g)+S2(g)△H1>0  (Ⅰ);若反應(Ⅰ)的平衡常數K=1,向某恒容且體積為15ml的密閉容器中加入1mol I2 (g)和足量TaS2(s),I2 (g)的平衡轉化率為66.7%.
如圖1所示,反應(Ⅰ)在石英真空管中進行,先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2 (g),一段時間后,在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體,則溫度T1<T2(填“>”“<”或“=”).上述反應體系中循環(huán)使用的物質是I2
(3)利用H2S廢氣制取氫氣的方法有多種.
①高溫熱分解法:
已知:H2S(g)?H2(g)+$\frac{1}{2}$S2(g);△H2;在恒容密閉容器中,控制不同溫度進行H2S分解實驗.以H2S起始濃度均為c mol•L-1測定H2S的轉化率,結果如圖2.圖中a為H2S的平衡轉化率與溫度關系曲線,b曲線表示不同溫度下反應經過相同時間且未達到化學平衡時H2S的轉化率.△H2>0(填>,=或<);說明隨溫度的升高,曲線b向曲線a逼近的原因:溫度升高,反應速率加快,達到平衡所需的進間縮短.

②電化學法:
該法制氫過程的示意圖如圖3.反應后的溶液進入電解池,電解總反應的離子方程式為2Fe2++2H+ $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Fe3++H2↑.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.下列說法正確的是(  )
A.反應A(g)?2B(g)△H,若正反應的活化能為Ea kJ/mol,逆反應的活化能為Eb kJ/mol,則△H=-( Ea-Eb)kJ/mol
B.常溫下,pH相同的NaOH溶液和Ba(OH)2溶液中,水的電離程度相同
C.某溫度氯化鈉在水中的溶解度是20 g,該溫度飽和氯化鈉溶液的質量分數為20%
D.將濃度為0.1 mol/L HF溶液加水不斷稀釋過程中,電離平衡常數Ka(HF)保持不變,$\frac{c({F}^{-})}{c({H}^{+})}$始終保持增大

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.短周期元素X、Y、Z、G、M的原子序數依次增大,X、Z同主族,可形成離子化合物ZX,Y單質是空氣的主要成分之一,可形成MY2、MY3兩種分子,G為金屬元素.下列判斷錯誤的是( 。
A.原子半徑:Z>G>M>Y
B.X、M形成的簡單陰離子的還原性:X>M
C.G與Y形成的化合物一定既能與鹽酸反應,又能與燒堿溶液反應
D.X、Z分別與Y可形成原子數為1:1的物質

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

2.苯甲酸應用廣泛.實驗室用甲苯的氧化制備苯甲酸,反應原理:
3─CH3+6KMnO4→3─COOK+6MnO2+3KOH+3H2O
─COOK+HCl→─COOH+KCl
反應試劑、產物的物理常數:
名稱相對分子質量性狀熔點/℃沸點/℃密度/g•cm-3溶解度
乙醇乙醚
甲苯92無色液體易燃易揮發(fā)-95110.60.8669不溶易溶易溶
苯甲酸122白色片狀或針狀晶體122.42481.2659微溶易溶易溶
主要實驗裝置和流程如下(加熱裝置等略去):
實驗方法:
一定量的甲苯和KMnO4溶液置于圖1裝置中,在90℃時,反應一段時間,然后按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應的甲苯.

(1)無色液體A的結構簡式為,操作Ⅱ為蒸餾.
(2)如果水層呈紫色,要先加亞硫酸氫鉀,然后再加入濃鹽酸酸化,加亞硫酸氫鉀的目的是除去未反應的高錳酸鉀氧化劑,否則用鹽酸酸化時會發(fā)生鹽酸被高錳酸鉀所氧化,產生氯氣.
(3)下列關于儀器的組裝或者使用正確的是ABD.
A.圖2是抽濾,容器B可以省略
B.安裝電動攪拌器時,攪拌器下端不能與三頸燒瓶底、溫度計等接觸
C.圖1回流攪拌裝置應采用直接加熱的方法
D.圖2中儀器A是布氏漏斗
(4)除去殘留在苯甲酸中的甲苯應先加入NaOH溶液,分液,水層再加入濃鹽酸酸化,然后抽濾,干燥即可得到苯甲酸.
(5)證明白色固體B是純凈物測量白色固體B的熔點為122.4℃.
(6)證明苯甲酸是弱酸取0.01mol/L的苯甲酸溶液,測得pH>2.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.聯苯(結構如圖所示,碳碳單鍵可以旋轉)的二氯代物有( 。
A.9種B.12種C.20種D.24種

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.下列物質在給定條件下同分異構體數目正確的是( 。
A.C4H10的屬于烷烴的同分異構體有3種
B.分子組成是C5H10屬于烯烴的同分異構體有6種
C.分子組成是C4H8O屬于醛類的同分異構體有3種
D.結構為  的物質的一溴代物有5種

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.甲酸甲酯和甲酸的混合物中,氧元素的質量分數為65%,則碳元素的質量分數為( 。
A.15%B.20%C.25%D.30%

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