15.酒石酸(tartaric acid),即2,3-二羥基丁二酸,是一種羧酸﹐存在于多種植物中,也是葡萄酒中主要的有機(jī)酸之一.作為食品中添加的抗氧化劑﹐可以使食物具有酸味.酒石酸最大的用途是飲料添加劑,也是藥物工業(yè)原料,以烴A為原料合成酒石酸的流程如下:

已知:①烴A中碳?xì)滟|(zhì)量比為8:1
+Cl3$\stackrel{一定條件}{→}$
③D的分子組成是C4H8O2Cl2,核磁共振氫譜顯示其有三個峰.
(1)A的名稱為1,3-丁二烯,分子中最多有10個原子共面;
(2)B中所含官能團(tuán)的名稱是碳碳雙鍵、氯原子,B存在順反異構(gòu),它的順式結(jié)構(gòu)為
(3)C轉(zhuǎn)化為D的反應(yīng)類型是加成反應(yīng),F(xiàn)轉(zhuǎn)化為G的化學(xué)反應(yīng)方程式是+4NaOH$\stackrel{△}{→}$+2NaCl+2H2O;
(4)F與乙二醇在一定條件下可以發(fā)生縮聚反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是+n$\stackrel{一定條件}{→}$
(2n-1)H2O;
(5)C的同分異構(gòu)體有多種,其中含有“-COO-”結(jié)構(gòu)的有6種;
(6)欲得到較純凈的酒石酸,需將G從其溶液中分離提純,查閱相關(guān)資料得知G的溶解度受溫度影響較大,則分離提純G的方法是重結(jié)晶.

分析 烴A中碳?xì)滟|(zhì)量比為8:1,則A中C、H的原子個數(shù)比為2:3,所以A的分子式為C4H6,A與氯氣發(fā)生信息中的加成反應(yīng)生成B,B在堿性條件下水解得C為醇,根據(jù)D的分子式可知,C與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成D,D核磁共振氫譜顯示其有三個峰,D發(fā)生氧化反應(yīng)得E,E發(fā)生氧化反應(yīng)得F,F(xiàn)再發(fā)生水解得G,G酸化得H,根據(jù)H的結(jié)構(gòu)簡式可以反應(yīng)推得G為NaOOCCHOHCHOHCOONa,F(xiàn)為HOOCCHClCHClCOOH,E為OHCCHClCHClCHO,D為HOCH2CHClCHClCH2OH,C為HOCH2CH=CHCH2OH,B為ClCH2CH=CHCH2Cl,A為CH2=CHCH=CH2,據(jù)此分析解答.

解答 解:烴A中碳?xì)滟|(zhì)量比為8:1,則A中C、H的原子個數(shù)比為2:3,所以A的分子式為C4H6,A與氯氣發(fā)生信息中的加成反應(yīng)生成B,B在堿性條件下水解得C為醇,根據(jù)D的分子式可知,C與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成D,D核磁共振氫譜顯示其有三個峰,D發(fā)生氧化反應(yīng)得E,E發(fā)生氧化反應(yīng)得F,F(xiàn)再發(fā)生水解得G,G酸化得H,根據(jù)H的結(jié)構(gòu)簡式可以反應(yīng)推得G為NaOOCCHOHCHOHCOONa,F(xiàn)為HOOCCHClCHClCOOH,E為OHCCHClCHClCHO,D為HOCH2CHClCHClCH2OH,C為HOCH2CH=CHCH2OH,B為ClCH2CH=CHCH2Cl,A為CH2=CHCH=CH2,
(1)A為CH2=CHCH=CH2,A中有兩個碳碳雙鍵結(jié)構(gòu),分子中所有原子都可能共面,共有10個原子,
故答案為:CH2=CHCH=CH2;10;
(2)B為ClCH2CH=CHCH2Cl,B中所含官能團(tuán)的名稱是碳碳雙鍵、氯原子,B存在順反異構(gòu),它的順式結(jié)構(gòu)為
故答案為:碳碳雙鍵、氯原子;;
(3)通過以上分析知,C發(fā)生加成反應(yīng)生成D,F(xiàn)和NaOH反應(yīng)方程式為+4NaOH$\stackrel{△}{→}$+2NaCl+2H2O,
故答案為:加成反應(yīng);+4NaOH$\stackrel{△}{→}$+2NaCl+2H2O;
(4)F為HOOCCHClCHClCOOH,F(xiàn)與乙二醇在一定條件下可以發(fā)生縮聚反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是+n$\stackrel{一定條件}{→}$
(2n-1)H2O,
故答案為:+n$\stackrel{一定條件}{→}$
(2n-1)H2O;
(5)C為HOCH2CH=CHCH2OH,C的同分異構(gòu)體有多種,其中含有“-COO-”結(jié)構(gòu)有HCOOCH2CH2COOH、(CH32CHCOOH、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH32、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,所以符合條件的有6種,
故答案為:6;
(6)因為NaOOCCHOHCHOHCOONa的溶解度受溫度影響較大,所以分離提純NaOOCCHOHCHOHCOONa的方法是重結(jié)晶,
故答案為:重結(jié)晶.

點評 本題考查有機(jī)物推斷,為高頻考點,側(cè)重考查學(xué)生分析推斷能力,明確官能團(tuán)及其性質(zhì)關(guān)系及常見反應(yīng)條件、反應(yīng)類型是解本題關(guān)鍵,難點是同分異構(gòu)體種類判斷,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.下列敘述正確的是( 。
A.恒容密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)3A(g)?B(g)+c(g),在其他條件不變的情況下,再充入一定量的A氣體,A的轉(zhuǎn)化率將增大
B.對于可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),增大氮氣濃度可增加活化分子百分?jǐn)?shù),從而使反應(yīng)速率增加
C.將FeCl3溶液和NaAlO2溶液相混,所得固體產(chǎn)物Fe(OH)3
D.反應(yīng)NH3(g)+HCl(g)?NH4Cl(s)△H<O在任何條件下均能自發(fā)進(jìn)行

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

6.全釩液流儲能電池利用不同價態(tài)離子對的氧化還原反應(yīng)來實現(xiàn)化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)化,充電時,惰性電極M、N分別連接電源的正極和負(fù)極.電池工作原理如圖所示,下列說法不正確的是( 。
A.充電過程中,N電極附近酸性減弱
B.充電過程中,N電極上V3+被還原為V2+
C.放電過程中,H+由N電極向M電極移動
D.放電過程中,M電極反應(yīng)為V02++2H++e-═V02++H20

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

3.參考下列圖表和有關(guān)要求回答問題:

(1)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的一種原理是CH3OH(g)和H2O(g)反應(yīng)生成CO2和H2.圖1是該過程中能量變化示意圖,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)活化能 a的變化是減小 (填“增大”、“減小”、“不變”),反應(yīng)熱△H的變化是不變(填“增大”、“減小”、“不變”).請寫反應(yīng)進(jìn)程出CH3OH(g)和H2O(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+(a-b)kJ/mol.
(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的另一種反應(yīng)原理是:
CH3OH(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H=c kJ/mol
又知H2O(g)═H2O(l)△H=d kJ/mol.
則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-(4a-4b-6c-4d)kJ/mol.
(3)以CH3OH燃料電池為電源電解法制取ClO2.二氧化氯(ClO2)為一種黃綠色氣體,是國際上公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑.
①CH3OH燃料電池放電過程中,通入O2的電極附近溶液的pH=增大,負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O.
②圖2中電解池用石墨作電極,在一定條件下電解飽和食鹽水制取 ClO2.陽極產(chǎn)生 ClO2的反應(yīng)式為Cl--5e-+2H2O=4H++ClO2↑.
③電解一段時間,從陰極處收集到的氣體比陽極處收集到氣體多 6.72L時(標(biāo)準(zhǔn)狀況,忽略生成的氣體溶解),停止電解,通過陽離子交換膜的陽離子為1mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

10.制得的碳酸鈉樣品中往往含有少量NaCl,現(xiàn)欲測定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),某探究性學(xué)習(xí)小組分別設(shè)計了如下實驗方案.請回答下列有關(guān)問題:
方案一:把一定質(zhì)量的樣品溶解后加入過量的CaCl2溶液,將所得沉淀過濾(填操作名稱)、洗滌、烘干、稱量、計算.洗滌沉淀的具體操作是沿玻璃棒緩慢地向過濾器中加蒸餾水至浸沒沉淀物,使水自然流下,重復(fù)2~3次.
方案二:把一定量的樣品與足量硫酸反應(yīng)后,用圖1所示裝置測定產(chǎn)生CO2的體積,為了確保測定結(jié)果的準(zhǔn)確性,B中的溶液最好采用飽和NaHCO3溶液.圖1裝置中實驗儀器a的名稱是圓底燒瓶.

方案三:利用圖2所示裝置來測定純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(鐵架臺、鐵夾等在圖中均已略去).實驗步驟如下:
①按圖連接裝置,并檢查氣密性;
②準(zhǔn)確稱得盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量為33.4g;
③準(zhǔn)確稱得6g純堿樣品放入容器b中;
④打開分液漏斗a的旋塞,緩緩滴入稀硫酸,至不再產(chǎn)生氣泡為止;
⑤打開彈簧夾,往試管A中緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,然后稱得干燥管D的總質(zhì)量為35.6g.
(1)若④⑤兩步的實驗操作太快,則會導(dǎo)致測定結(jié)果偏。ㄌ睢捌蟆被颉捌 保
(2)裝置A中試劑X應(yīng)選用NaOH溶液.
(3)E裝置的作用是防止空氣中CO2和水蒸氣進(jìn)入D中.
(4)根據(jù)實驗中測得的有關(guān)數(shù)據(jù),計算純堿樣品Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.3%(結(jié)果保留小數(shù)點后一位).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值.下列敘述正確的是( 。
A.1.0L1.0mo1•L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子數(shù)為2NA
B.12g石墨烯(單層石墨)中含有六元環(huán)的個數(shù)為0.5NA
C.25℃時pH=13的NaOH溶液中含有OH的數(shù)目為0.1 NA
D.在反應(yīng)KI03+6HI=KI+3I2+3H20中,每生成3 mol I2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6 NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.硫酰氯(SO2Cl2)是一種化工原料,有如下有關(guān)信息:
常溫下為無色液體,熔點為-54.1℃,沸點為69.1℃,在潮濕空氣中“發(fā)煙”;100℃以上開始分解,生成二氧化硫和氯氣.氯化法是合成硫酰氯的常用方法,已知:SO2(g)+Cl2(g)$\stackrel{催化劑}{?}$SO2Cl2(l)△H=-97.3kJ/mol,實驗室合成反應(yīng)和實驗裝置如圖1所示:回答下列問題:
(1)儀器A的名稱為冷凝管或蛇形冷凝管,活性炭的作用是催化劑,B中加入的藥品是堿石灰.
實驗時從儀器C中放出溶液的操作方法是打開分液漏斗的玻璃塞(或先試玻璃塞的凹槽與漏斗的頸上小孔對準(zhǔn)),再旋轉(zhuǎn)活塞使液體流下.
(2)裝置丁中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H20.用亞硫酸鈉固體和濃硫酸制備二氧化硫氣體時,如要控制反應(yīng)速度,圖2中可選用的發(fā)生裝置是a(填寫字母).

(3)氯磺酸(ClSO3H)加熱分解,也能制得硫酰氯與另外一種物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ClSO3H$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO2Cl2+H2SO4,分離產(chǎn)物的方法是蒸餾.
(4)若缺少裝置乙,氯氣和二氧化硫可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+Cl2+2H20=H2SO4+2HCl.
為提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率,在實驗操作中還需要注意的事項有(只答一條即可)控制氣流速率,宜慢不宜快.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕,發(fā)生的原電池反應(yīng)為:2Fe+2H2O+O2═2Fe2++4OH-.說法正確的是( 。
A.負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為:Fe-3e-═Fe3+
B.正極發(fā)生的反應(yīng)為:2H2O+O2+2e-═4OH-
C.原電池是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置
D.鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更難腐蝕

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.向1L0.5mol/L的NaOH溶液中加入下列物質(zhì):①稀醋酸  ②濃硫酸  ③稀硝酸,恰好完全反應(yīng)時的熱效應(yīng)△H1、△H2、△H3的關(guān)系正確的是(  )
A.△H1>△H2>△H3B.△H1<△H3<△H2C.△Hl<△H2<△H3D.△H1>△H3>△H2

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同步練習(xí)冊答案