【題目】H是合成有機光電材料的原料。H的一種合成路線如圖:

已知:R屬于芳香族化合物,與新制Cu(OH)2懸濁液共熱產(chǎn)生紅色固體。請回答下列問題:

(1)R的化學名稱是___________;X中官能團的名稱是___________

(2)F→H的反應類型是___________

(3)E→F的化學方程式為______________。

(4)檢驗Z中溴元素的試劑有NaOH溶液、AgNO3溶液和___________。

(5)Y的同分異構體中,同時具備下列條件的同分異構體有________(不包含立體異構)。

①能發(fā)生銀鏡反應;②遇氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應;③能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應。

其中核磁共振氫譜有6組峰且峰面積比為111122的結構簡式為_________

(6)參照上述流程,請設計以一溴環(huán)已烷和2-丁炔為起始原料制備的合成路線:__________(無機試劑任選)

【答案】苯甲醛 碳碳雙鍵、醛基 加成反應 +CH3CH2OH+H2O 稀硝酸 16

【解析】

R屬于芳香族化合物,與新制Cu(OH)2懸濁液共熱產(chǎn)生紅色固體,說明R結構含有苯環(huán)和醛基,R的相對分子質(zhì)量為106,故其結構簡式為;根據(jù)反應條件推知,YBr2發(fā)生加成反應生成Z,故Y的結構簡式為,再逆推可知X的結構簡式為。

1)綜上分析,R的結構簡式為,其名稱為苯甲醛;X的結構簡式為,所含的官能團為碳碳雙鍵、醛基。

2)根據(jù)流程圖可知,F(xiàn)→H的反應類型是加成反應。

3E與乙醇發(fā)生酯化反應生成F,E→F的化學方程式為+CH3CH2OH+H2O。

4)檢驗Z中溴元素需先使Z發(fā)生溴原子的取代反應,所需試劑為NaOH溶液,再檢驗生成的HBr,檢驗HBr需要在加入AgNO3溶液前加入稀硝酸酸化。

5Y的結構簡式為,其同分異構體能發(fā)生銀鏡反應、遇氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應、能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應,說明同分異構體含有碳碳雙鍵、醛基、酚羥基,若苯環(huán)含2個取代基—OH—CH=CHCHO,有3種結構;若苯環(huán)含2個取代基—OH ,有3種結構;若苯環(huán)有三個取代基—OH、—CHO

CH=CH2,有10種結構;故滿足條件的同分異構體共16種,其中滿足核磁共振氫譜有6組峰且峰面積比為111122,結構對稱,其結構簡式為。

6)可利用F轉化為H的原理成環(huán),一溴環(huán)已烷發(fā)生消去生成環(huán)己烯,和2-丁炔加成形成環(huán),再與溴加成,最后水解生成目標產(chǎn)物,合成路線為。

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【題目】CO2的固定和轉化是世界性課題。蘭州大學最歡旺教授團隊巧妙設計構建了系列新型光電催化人工光合成體系——光電催化池,p-n半導體異質(zhì)結催化CO2在水中直接制備長碳鏈有機物并放出氧氣,原理如下圖:

下列說法不正確的是

A.電極Ⅰ的電勢比電極Ⅱ的電勢高

B.該設計向大自然學習,模仿植物的光合作用

C.電子從a極流到電極I,從電極Ⅱ流到b

D.負極區(qū),p-n為催化劑,CO2發(fā)生還原反應生成長碳鏈有機物

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【題目】碳及其化合物廣泛存在于自然界中,回答下列問題:

(1)在基態(tài)C原子中,核外存在_______對自旋方向相反的電子。

(2)丙酮()分子中,中間碳原子的雜化方式為______;鍵和π鍵的數(shù)目之比為__________________.

(3)寫出兩個與CO2具有相同空間構型的分子或離子:_____________

(4)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5,該化合物的熔點為253K,沸點為376K,其固體屬于_____晶體;Fe3+的核外電子排布式為__________________。

(5)已知第IIA族元素的碳酸鹽MCO3熱分解的主要過程為M2+結合碳酸根離子中的O2-,釋放出CO2。則CaCO3的分解溫度低于BaCO3的原因是_______________。分子中的大π鍵用符號表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為),則CO32-中的大π鍵應表示為____________。

(6)碳有多種同素異形體,其中石墨烯與金剛石的晶體結構如圖所示:

①在石墨烯晶體中,一個六元環(huán)上的C原子數(shù)為__________________。

②在金剛石晶體中,C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán),每個C原子連接_____個六元環(huán),六元環(huán)中最多有_______C原子在同一平面。

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【題目】常溫下,有體積均為20.00 mL、濃度均為0.1 mol·L1HX溶液和HY溶液,分別向其中滴加相同濃度的NaOH溶液,混合溶液pHNaOH溶液體積的關系如圖所示。下列說法不正確的是

A.該滴定過程的指示劑為酚酞溶液

B.V20.00 mL時,c(HX)c(X)c(Y)

C.pH7時,兩種溶液中c(X)c(Y)

D.HX溶液起始pH3,則常溫下HXKa≈1.0×105

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【題目】某小組利用含鉛廢料(主要含PbO、PbSO4PbO2)制備化工產(chǎn)品(PbSO4·3PbO·H2O)的工藝流程如圖:

已知:Ksp(PbSO4)1.82×108Ksp(PbCO3)1.46×1013。請回答下列問題:

(1)“轉化時,加入Na2CO3的目的是將PbSO4轉化成PbCO3,其轉化原理是___________PbO2轉化為PbCO3的離子方程式為_________。

(2)該流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是_________,若其中殘留過多SO42,循環(huán)利用可能出現(xiàn)的問題是__________

(3)一定濃度的硝酸溶解PbCO3PbO時,酸溶時,金屬離子浸出率與溫度的關系如圖所示。當溫度為40℃,金屬離子浸出率最高,其主要原因是________。

(4)取一定量的含鉛廢料經(jīng)上述轉化,假設含鉛廢料中的PbO2PbSO4全部轉化成PbCO3,且PbO未發(fā)生反應,酸溶時共收集到5.6 L CO2(標準狀況)沉鉛時得到121.2 g PbSO4。

①原含鉛廢料中含PbO的物質(zhì)的量為__________

合成時,加入NaOH的質(zhì)量為__________。

(5)工業(yè)上,電解Pb(NO3)2溶液制備活性電極材料PbO2,其陽極的電極反應式為_________。

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【題目】合成氨技術的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑,其研究來自正確的理論指導,合成氨反應的平衡常數(shù)K值和溫度的關系如下:

度(℃)

360

440

520

K

0.036

0.010

0.0038

1)①由上表數(shù)據(jù)可知該反應為______ (放熱,吸熱,無法確定”)反應。

②下列措施能用勒夏特列原理解釋是__________。(填序號)

A.增大壓強有利于合成氨

B.使用合適的催化劑有利于快速生成氨

C.生產(chǎn)中需要升高溫度至500C左右

D.需要使用過量的N2,提高H2轉化率

2)常溫時,將amol氨氣溶于水后,再通入bmol氯化氫,溶液體積為1L,且c(NH4+)=c(Cl),則一水合氨的電離平衡常數(shù)Kb_______________(ab表示)

3)原料氣H2可通過反應 CH4(g) + H2O (g)CO(g) + 3H2(g) 獲取,已知該反應中,當初始混合氣中的 恒定時,溫度、壓強對平衡混合氣CH4含量的影響如圖所示:

①圖中,兩條曲線所表示壓強的關系是:P1__________P2(填、“=”)。

②其它條件一定,升高溫度,氫氣的產(chǎn)率會__________。(填增大,減小不變

4)原料氣H2還可通過反應CO(g) + H2O(g) CO2 (g) + H2(g) 獲取。

T ℃時,向容積固定為5L的容器中充入1 mol水蒸氣和1 mol CO,反應達平衡后,測得CO的濃度為0.08 mol·L-1,該溫度下反應的平衡常數(shù)K值為______________

②保持溫度仍為T ℃,容積體積為5L,改變水蒸氣和CO的初始物質(zhì)的量之比,充入容器進行反應,下列描述能夠說明體系處于平衡狀態(tài)的_____(填序號)。

A.容器內(nèi)壓強不隨時間改變

B.混合氣體的密度不隨時間改變

C.單位時間內(nèi)生成a mol CO2的同時消耗a mol H2

D.混合氣中n(CO) : n(H2O) : n(CO2) : n(H2) = 1 : 16 : 6 : 6

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【題目】實驗室可用SiCCl2反應(SiC+2Cl2SiCl4+C)制取少量SiCl4(沸點57.6℃,易水解)。下列實驗原理和裝置不能達到實驗目的的是

A.制取氯氣

B.凈化氯氣,氣體從接口①進入

C.制取四氯化硅

D.收集四氯化硅粗產(chǎn)品

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【題目】2L密閉容器中進行如下反應:N2+3H22NH3,5min內(nèi)氨的物質(zhì)的量質(zhì)量增加了0.1mol,則反應速率為

A. v(NH3)=0.02mol/(L·min)

B. v(NH3)=0.01mol/(L·min)

C. v(N2)=0.01mol/(L·min)

D. v(H2)=0.03mol/(L·min)

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【題目】單萜類化合物香葉醇是香精油的主要成分之一。在酸性溶液中,香葉醇可以轉化為環(huán)狀單萜α—松油醇:

關于香葉醇和α—松油醇,下列說法正確的是(

A.兩者互為同分異構體,分子式是C10H20O

B.兩者分子中所有碳原子均處于同一平面

C.兩者均能在銅絲催化下和氧氣氧化生成醛

D.兩者均能使溴的四氯化碳溶液褪色,發(fā)生加成反應

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