8.相對(duì)分子質(zhì)量為92的某芳香烴X是一種重要的有機(jī)化工原料,研究部門以它為初始原料設(shè)計(jì)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:
Ⅰ.$→_{H+}^{KMnO_{4}}$
Ⅱ.$\stackrel{Fe/HCl}{→}$(苯胺,易被氧化)
請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)與本題所給信息回答下列問(wèn)題:
(1)X的名稱為甲苯,B中官能團(tuán)為羥基.
(2)反應(yīng)①的反應(yīng)類型是氧化反應(yīng)
(3)H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是
(4)反應(yīng)②的化學(xué)方程式是
(5)E有多種同分異構(gòu)體,其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的芳香族化合物共有4種(不含立體異構(gòu)),寫出在核磁共振氫譜中能出現(xiàn)四組峰且其峰面積之比為l:1:2:2的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
(6)請(qǐng)用合成流程圖表示出由X和其他無(wú)機(jī)物合成    最合理的方案(不超過(guò)3步).
例:$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)物}$…$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)物}$

分析 相對(duì)分子質(zhì)量為92的某芳香烴X,令其分子式為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,故芳香烴X的分子式為C7H8、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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.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,是通過(guò)形成肽鍵發(fā)生縮聚反應(yīng)生成高聚物H為
(6)由反應(yīng)信息Ⅰ、反應(yīng)信息Ⅱ可知,在濃硫酸、加熱條件下與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成,然后在酸性高錳酸鉀條件下氧化生成,最后在Fe/HCl條件下發(fā)生還原反應(yīng)得到

解答 解:(1)X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,其名稱為甲苯,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,含有的官能團(tuán)為羥基,
故答案為:甲苯;羥基;
(2)反應(yīng)①是發(fā)生催化氧化生成,
故答案為:氧化反應(yīng);
(3)由上述分析可知,H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是,
故答案為:
(4)反應(yīng)②是與銀氨溶液發(fā)生氧化反應(yīng)生成,反應(yīng)方程式為:

故答案為:;
(5)E()有多種同分異構(gòu)體,其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的芳香族化合物,側(cè)鏈可以為-OOCH,也可以為-OH、-CHO,有鄰、間、對(duì)3種,符合條件同分異構(gòu)體共有4種(不含立體異構(gòu)),其中在核磁共振氫譜中能出現(xiàn)四組峰且其峰面積之比為l:1:2:2的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,
故答案為:4;;
(6)由反應(yīng)信息Ⅰ、反應(yīng)信息Ⅱ可知,在濃硫酸、加熱條件下與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成,然后在酸性高錳酸鉀條件下氧化生成,最后在Fe/HCl條件下發(fā)生還原反應(yīng)得到,合成路線流程圖為:
故答案為:

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的推斷與合成,難度中等,關(guān)鍵是利用X的相對(duì)分子質(zhì)量推斷X的結(jié)構(gòu),結(jié)合A的反應(yīng)產(chǎn)物的B可以連續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng)判斷A的結(jié)構(gòu),再根據(jù)反應(yīng)條件及反應(yīng)信息進(jìn)行判斷,是對(duì)有機(jī)物知識(shí)的綜合考查,能較好的考查學(xué)生的分析思維能力,是有機(jī)熱點(diǎn)題型.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

14.下列有關(guān)同位素的說(shuō)法正確的是( 。
A.18O的中子數(shù)為8B.16O和18O質(zhì)子數(shù)相差2
C.16O與18O核電荷數(shù)相等D.1個(gè)16O與1個(gè)18O質(zhì)量相等

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

15.用硝酸氧化淀粉水解的產(chǎn)物(C6H12O6)可以制備草酸,裝置如圖1所示(加熱、攪拌和儀器固定裝置均己略去).

實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
①將1:1的淀粉水乳液與少許硫酸(98%)加入燒杯中,水浴加熱至85℃~90℃,保持30 min,得到淀粉水解液,然后逐漸將溫度降至60℃左右;
②將一定量的淀粉水解液加入三頸燒瓶中;
③控制反應(yīng)液溫度在55~60℃條件下,邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸(65%HNO3與98%H2SO4的質(zhì)量比為2:1.5)溶液;
④反應(yīng)3h左右,冷卻,減壓過(guò)濾后得草酸晶體粗品,再重結(jié)晶得草酸晶體.
硝酸氧化淀粉水解液過(guò)程中可發(fā)生下列反應(yīng):
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)①加入少許98%硫酸的目的是:催化劑的作用.
(2)冷凝水的進(jìn)口是a(填a或b);實(shí)驗(yàn)中若混酸滴加過(guò)快,將導(dǎo)致草酸產(chǎn)量下降,其原因是溫度過(guò)高,硝酸濃度過(guò)大,導(dǎo)致C6H12O6、H2C2O4進(jìn)一步被氧化.
(3)裝置B的作用是防止倒吸,為使尾氣被充分吸收,C中的試劑是氫氧化鈉溶液.
(4)重結(jié)晶時(shí),將草酸晶體粗品經(jīng)I加熱溶解、Ⅱ趁熱過(guò)濾、Ⅲ冷卻結(jié)晶、Ⅳ過(guò)濾洗滌、Ⅴ干燥等實(shí)驗(yàn)步驟,得到較純凈的草酸晶體.該過(guò)程中可將粗品中溶解度較大的雜質(zhì)在Ⅳ(填上述實(shí)驗(yàn)步驟序號(hào))時(shí)除去;而粗品中溶解度較小的雜質(zhì)最后留在濾紙上(填“濾紙上”或“濾液中”).
(5)將產(chǎn)品在恒溫箱內(nèi)約90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸.稱取一定量該樣品加適量水完全溶解,用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定,反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.    滴定前后滴定管中的液面讀數(shù)如圖2所示,則消耗KMnO4溶液的體積為16.00mL.
(6)已知草酸是一種二元弱酸,草酸氫鈉溶液(NaHC2O4)顯酸性.常溫下,向10mL0.01mol•L-1IH2C2O4溶液中加入10mL0.01mol•L-1NaOH溶液時(shí),溶液中各種離子的濃度由大到小的順序?yàn)閏(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

16.因存在濃度差而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的電池稱為濃差電池.利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),開(kāi)始先閉合K2,斷開(kāi)Kl,一段時(shí)間后,再斷開(kāi)K2,閉合Kl,形成濃差電池,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)(Ag+濃度越大,氧化性越強(qiáng)).下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.閉合K2,斷開(kāi)Kl一段時(shí)間后,X電極質(zhì)量增加
B.閉合K2,斷開(kāi)Kl一段時(shí)間后,右池c(AgNO3)增大
C.斷開(kāi)K2,閉合K1,X 電極發(fā)生氧化反應(yīng)
D.斷開(kāi)K2,閉合K1,NO3-從左池向右池移動(dòng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

3.航天員呼吸產(chǎn)生的CO2用下列反應(yīng)處理,可實(shí)現(xiàn)空間站中O2的循環(huán)利用,Sabatier反應(yīng):
CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)
水電解反應(yīng):2H2O(l) $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H2(g)+O2(g)
(1)將原料氣按n(CO2):nH2=1:4置于密閉容器中發(fā)生Sabatier反應(yīng),測(cè)得H2O(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示(虛線表示平衡曲線).
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高而減。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”).
②溫度過(guò)高或過(guò)低均不利于該反應(yīng)的進(jìn)行,原因是溫度過(guò)低,反應(yīng)速率;溫度過(guò)高,反應(yīng)向右進(jìn)行的程度小.
③200℃達(dá)到平衡時(shí)體系的總壓強(qiáng)為p,該反應(yīng)平衡常數(shù)Kp的計(jì)算式為$\frac{0.3P×(0.6P)^{2}}{0.02P×(0.08P)^{4}}$.(不必化簡(jiǎn).用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))
(2)Sabatier反應(yīng)在空間站運(yùn)行時(shí),下列措施能提高CO2轉(zhuǎn)化效率的是CE(填標(biāo)號(hào)).
A.適當(dāng)減壓
B.增大催化劑的比表面積
C.反應(yīng)器前段加熱,后段冷卻
D.提高原料氣中CO2所占比例
E.合理控制反應(yīng)器中氣體的流速
(3)一種新的循環(huán)利用方案是用Bosch反應(yīng)CO2(g)+2H2(g)?C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反應(yīng).
①已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分別為-394kJ•mol-1、-242kJ•mol-1,Bosch反應(yīng)的△H=-90kJ•mol-1.(生成焓指一定條件下由對(duì)應(yīng)單質(zhì)生成1mol化合物時(shí)的反應(yīng)熱)
②一定條件下Bosch反應(yīng)必須在高溫下才能啟動(dòng),原因是反應(yīng)的活化能高.
③新方案的優(yōu)點(diǎn)是氫原子利用率為100%.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

13.磷石膏(主要成分是CaSO4•2H2O)是磷酸及磷肥類工業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的一種廢渣,我國(guó)每年排放的磷石膏大約2000萬(wàn)噸以上,開(kāi)發(fā)利用磷石膏,保護(hù)資源和環(huán)境,符合持續(xù)發(fā)展的觀念.圖1所示為對(duì)磷石膏進(jìn)行綜合利用的路徑之一.

(1)過(guò)程Ⅰ中CaSO4•2H2O脫水反應(yīng)相關(guān)的熱化學(xué)方程式為:
CaSO4•2H2O(s)=CaSO4•$\frac{1}{2}$H2O(s)+$\frac{3}{2}$H2O(g)△H1=+83.2KJ•mol-1
CaSO4•2H2O(s)=CaSO4(s)+2H2O(l)△H2=+26KJ•mol-1
H2O(g)=H2O(l)△H3=-44KJ•mol-1
則反應(yīng)CaSO4•$\frac{1}{2}$H2O(s)=CaSO4(s)+$\frac{1}{2}$H2O(g)的△H4=+30.8KJ•mol-1
(2)過(guò)程Ⅱ用合適的還原劑可以將CaSO4還原,所得SO2可用于工業(yè)生產(chǎn)硫酸.
①CO作還原劑,改變反應(yīng)溫度可得到不同的產(chǎn)物.不同溫度下所得固體成分的物質(zhì)的量如圖2所示.在低于800℃時(shí)還原產(chǎn)物為;1200℃時(shí)主要發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaS+3CaSO4$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4CaO+4SO2↑.

②高硫煤作還原劑,焙燒2.5小時(shí),測(cè)不同溫度下硫酸鈣的轉(zhuǎn)化率,如圖3所示.CaCl2的作用是作催化劑;當(dāng)溫度高于1200℃時(shí),無(wú)論有無(wú)CaCl2,CaSO4的轉(zhuǎn)化率趨于相同,其原因是催化劑CaCl2不改變平衡的限度.

③以SO2為原料,工業(yè)生產(chǎn)硫酸的化學(xué)方程式是2SO2+O2$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$2SO3,SO3+H2O=H2SO4
(3)過(guò)程III將CaSO4投入(NH42CO3溶液中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是CaSO4+CO32-=CaCO3↓+SO42-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

20.工業(yè)酸性廢水中的Cr2O72-可轉(zhuǎn)化為Cr3+除去,實(shí)驗(yàn)室用電解法模擬該過(guò)程,結(jié)果如表所示(實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)溶液體積為50mL,Cr2O72-的起始濃度、電壓、電解時(shí)間均相同).下列說(shuō)法中,不正確的是(  )
實(shí)驗(yàn)
電解條件陰、陽(yáng)極均為石墨陰、陽(yáng)極均為石墨,
滴加1mL濃硫酸
陰極為石墨,陽(yáng)極為鐵,滴加1mL濃硫酸
Cr2O72-的去除率/%0.92212.757.3
A.對(duì)比實(shí)驗(yàn)①②可知,降低pH可以提高Cr2O72-的去除率
B.實(shí)驗(yàn)②中,Cr2O72-在陰極放電的電極反應(yīng)式是Cr2O72-+6e-+14H+═2Cr3++7H2O
C.實(shí)驗(yàn)③中,Cr2O72-去除率提高的原因是Cr2O72-+6 Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
D.實(shí)驗(yàn)③中,理論上電路中每通過(guò)6 mol電子,則有1 mol Cr2O72-被還原

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

17.下列反應(yīng)中,光照對(duì)反應(yīng)幾乎沒(méi)有影響的是(  )
A.氯氣與氫氣反應(yīng)B.次氯酸分解C.甲烷與氯氣反應(yīng)D.氫氣與氮?dú)夥磻?yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

18.下列物質(zhì)中,有非極性共價(jià)鍵的是(  )
A.B.二氧化碳C.過(guò)氧化鈉D.次氯酸

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同步練習(xí)冊(cè)答案