16.分別由C、H、O三種元素組成的有機(jī)物A、B、C互為同分異構(gòu)體,它們分子中C、H、O元素的質(zhì)量比為15:2:8,其中化合物A的質(zhì)譜圖如圖1.

A是直鏈結(jié)構(gòu),其核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積之比為1:1:2,它能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng).B為五元環(huán)酯.C的紅外光譜表明其分子中存在甲基.其它物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖2:
(1)I的分子式是:C5H8O4.I分子中的官能團(tuán)名稱(chēng)是:羧基.
(2)D和H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別是:CH3CH(OH)CH2CH2COOH、OHCCH2CH2CH2COOH.
(3)寫(xiě)出下列反應(yīng)方程式(有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示):D→CHOOCCH2CH2CH(OH)CH3$→_{△}^{濃硫酸}$HOOCCH2CH=CHCH3+H2O;H→G2HOOCCH2CH2CH2CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2HOOCCH2CH2CH2CHO+2H2O.

分析 分別由C、H、O三種元素組成的有機(jī)物A、B、C互為同分異構(gòu)體,它們分子中C、H、O元素的質(zhì)量比為15:2:8,則C、H、O元素的原子個(gè)數(shù)之比=$\frac{15}{12}$:$\frac{2}{1}$:$\frac{8}{16}$=5:8:2,根據(jù)A的質(zhì)譜圖知,A的相對(duì)分子質(zhì)量是100,設(shè)A的分子式為(C5H8O2x,則100x=100,故x=1,則A的分子式為C5H8O2,A是直鏈結(jié)構(gòu),其核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積之比為1:1:2,它能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),則A中含有醛基,A的不飽和度=$\frac{5×2+2-8}{2}$=2,A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為OHCCH2CH2CH2CHO,A發(fā)生氧化反應(yīng)生成I,則I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCH2CH2CH2COOH.B為五元環(huán)酯,B發(fā)生水解反應(yīng)、酸化得到D,D發(fā)生消去反應(yīng)得到C,C的紅外光譜表明其分子中存在甲基,C發(fā)生信息中反應(yīng)生成E,E水解酸化得到F,F(xiàn)與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)得到G,G連續(xù)氧化得到I,則G中羥基位于碳鏈端位,E為鹵代烴,則E中鹵原子子位于碳鏈端位,可推知B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,則D為CH3CH(OH)CH2CH2COOH,C為CH3CH=CHCH2COOH,E可以為ClCH2CH=CHCH2COOH,F(xiàn)為HOCH2CH=CHCH2COOH,G為HOCH2CH2CH2CH2COOH,H為OHCCH2CH2CH2COOH,據(jù)此解答.

解答 解:分別由C、H、O三種元素組成的有機(jī)物A、B、C互為同分異構(gòu)體,它們分子中C、H、O元素的質(zhì)量比為15:2:8,則C、H、O元素的原子個(gè)數(shù)之比=$\frac{15}{12}$:$\frac{2}{1}$:$\frac{8}{16}$=5:8:2,根據(jù)A的質(zhì)譜圖知,A的相對(duì)分子質(zhì)量是100,設(shè)A的分子式為(C5H8O2x,則100x=100,故x=1,則A的分子式為C5H8O2,A是直鏈結(jié)構(gòu),其核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積之比為1:1:2,它能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),則A中含有醛基,A的不飽和度=$\frac{5×2+2-8}{2}$=2,A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為OHCCH2CH2CH2CHO,A發(fā)生氧化反應(yīng)生成I,則I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCH2CH2CH2COOH.B為五元環(huán)酯,B發(fā)生水解反應(yīng)、酸化得到D,D發(fā)生消去反應(yīng)得到C,C的紅外光譜表明其分子中存在甲基,C發(fā)生信息中反應(yīng)生成E,E水解酸化得到F,F(xiàn)與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)得到G,G連續(xù)氧化得到I,則G中羥基位于碳鏈端位,E為鹵代烴,則E中鹵原子子位于碳鏈端位,可推知B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,則D為CH3CH(OH)CH2CH2COOH,C為CH3CH=CHCH2COOH,E可以為ClCH2CH=CHCH2COOH,F(xiàn)為HOCH2CH=CHCH2COOH,G為HOCH2CH2CH2CH2COOH,H為OHCCH2CH2CH2COOH.
(1)由上述分析可知,I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCH2CH2CH2COOH,分子式為C5H8O4,含有羧基,
故答案為:C5H8O4;羧基;
(2)由上述分析可知,D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH(OH)CH2CH2COOH,H結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:OHCCH2CH2CH2COOH,
故答案為:CH3CH(OH)CH2CH2COOH;OHCCH2CH2CH2COOH;
(3)D→C的反應(yīng)方程式為:HOOCCH2CH2CH(OH)CH3$→_{△}^{濃硫酸}$HOOCCH2CH=CHCH3+H2O;
G→H的反應(yīng)方程式為:2HOOCCH2CH2CH2CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2HOOCCH2CH2CH2CHO+2H2O,
故答案為:HOOCCH2CH2CH(OH)CH3$→_{△}^{濃硫酸}$HOOCCH2CH=CHCH3+H2O;
2HOOCCH2CH2CH2CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2HOOCCH2CH2CH2CHO+2H2O.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)物的推斷,正確推斷A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是關(guān)鍵,再綜合分析確定B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,需要學(xué)生熟練正確官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化,側(cè)重考查學(xué)生分析推理能力,難度中等.

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:多選題

6.含有非極性共價(jià)鍵的物質(zhì)是( 。
A.H2B.N2C.SO2D.NH3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

7.某研究小組模擬工業(yè)上以黃鐵礦為原料制備硫酸的第一步反應(yīng):4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2,進(jìn)行圖1實(shí)驗(yàn),并測(cè)定該樣品中FeS2樣品的純度(假設(shè)其它雜質(zhì)不參與反應(yīng)).

實(shí)驗(yàn)步驟:稱(chēng)取研細(xì)的樣品4.000g放入圖1b裝置中,然后在空氣中進(jìn)行煅燒.為測(cè)定未反應(yīng)高錳酸鉀的量(假設(shè)其溶液體積保持不變),實(shí)驗(yàn)完成后取出d中溶液10mL置于錐形瓶里,用0.1000mol/L草酸(H2C2O4)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定.(已知:5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)稱(chēng)量樣品質(zhì)量能否用托盤(pán)天平不能(填“能”或“不能”);
(2)裝置a的作用是干燥空氣,觀察氣體流速;
(3)上述反應(yīng)結(jié)束后,仍需通一段時(shí)間的空氣,其目的是促進(jìn)裝置中的二氧化硫氣體全部吸收;
(4)滴定時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,已知滴定管初讀數(shù)為0.10mL,末讀數(shù)如圖2所示,消耗草酸溶液的體積為15.00mL;
(5)該樣品中FeS2的純度為90%;
(6)若用圖3裝置替代圖1實(shí)驗(yàn)裝置d,同樣可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖洽冢ㄌ罹幪?hào))

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

4.實(shí)驗(yàn)和探究對(duì)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展起著非常重要的作用
(1)寫(xiě)出下列實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所體現(xiàn)的總的離子反應(yīng)方程式:
①用PH試紙測(cè)得醋酸鈉溶液呈堿性:CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-
②用石墨做電極,電解硝酸銀溶液后,溶液呈酸性:4Ag++2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+4H++O2
③根據(jù)渾濁出現(xiàn)的快慢,探究硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素:S2O32-+2H+=S↓+SO2+H2O
(2)已知鋅能溶解在NaOH溶液中,產(chǎn)生H2.某同學(xué)據(jù)此設(shè)計(jì)了測(cè)定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實(shí)驗(yàn)方案,將單側(cè)面積為S、質(zhì)量為m1的鍍鋅鐵皮與石墨用導(dǎo)線相連,放入6mol•L-1NaOH溶液中,判斷鋅層完全反應(yīng)的標(biāo)志是:生成氫氣的速率突然減慢,最后,取出鐵片用水沖洗、烘干后稱(chēng)量,得質(zhì)量為m2,設(shè)鋅鍍層單側(cè)厚度為h,鋅的密度為ρ,則h=$\frac{({m}_{1}-{m}_{2})}{2ρs}$
(3)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定綠礬中FeSO4•7H2O含量的步驟是:稱(chēng)1g綠礬,用30mL蒸餾水溶解并加入H2SO4溶液和H3PO4溶液,再用0.02mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到溶液剛變成粉紅色,停止滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL.反應(yīng)中涉及的重要化學(xué)方程式有:
MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O
5Fe3+(黃)+2H3PO4═H3[Fe(PO42](無(wú)色)+3H+
①綠礬的含量為2.78V%.
②H3PO4的作用是消除Fe3+的顏色干擾.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

11.實(shí)驗(yàn)室常利用甲醛法測(cè)定(NH42SO4樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù),其反應(yīng)原理為:4NH4++6HCHO═3H++6H2O+(CH26N4H+[滴定時(shí),1mol(CH26N4H+與1mol H+相當(dāng)],然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的酸.某興趣小組用甲醛法進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
步驟Ⅰ:稱(chēng)取樣品1.500g.
步驟Ⅱ:將樣品溶解后,完全轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中,定容,充分搖勻.
步驟Ⅲ:移取25.00mL樣品溶液于250mL錐形瓶中,加入10mL 20%的中性甲醛溶液,搖勻、靜置5min后,加入1~2滴酚酞試液,用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn).按上述操作方法再重復(fù)2次.
(1)根據(jù)步驟Ⅲ填空:
①堿式滴定管用蒸餾水洗滌后,直接加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,則測(cè)得樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”).
②錐形瓶用蒸餾水洗滌后,水未倒盡,則滴定時(shí)用去NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積無(wú)影響(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”).
③滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶,眼睛應(yīng)觀察B.
A.滴定管內(nèi)液面的變化
B.錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化
④滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象:最后一滴NaOH溶液滴下,溶液由無(wú)色到粉紅(或淺紅),且半分鐘內(nèi)不變色.
(2)滴定結(jié)果如下表所示:
滴定
次數(shù)
待測(cè)溶液的體積/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積
滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL
125.001.0221.03
225.002.0021.99
325.000.2020.20
若NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.101 0mol/L,則該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)18.85%.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.將純水加熱至較高溫度,水的離子積變大,pH減小,呈酸性
B.堿性氫氧燃料電池工作時(shí),OH-向正極遷移
C.反應(yīng)2A(g)+B(g)═3C(s)+D(g)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行,說(shuō)明該反應(yīng)的△H>0
D.用飽和Na2CO3溶液處理BaSO4沉淀,可將BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

8.甲醇可作為燃料電池的原料.CH4和H2O為原料,通過(guò)下列反應(yīng)反應(yīng)來(lái)制備甲醇.
Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.0KJ•mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-129.0KJ•mol-1
(1)CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+H2O(g)=CH3OH (g)+H2(g)△H=+77kJ•mol-1
(2)將1.OmolCH4和2.0molH2O(g)通入容積為100L的反應(yīng)室,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I,測(cè)得在一定的壓強(qiáng)下CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖1.

①假設(shè)100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min,則用H2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.003 mol•L-1•min-1
②100℃時(shí)反應(yīng)I的平衡常數(shù)為2.25×10-4
(3)在壓強(qiáng)為0.1MPa、溫度為300℃條件下,將amolCO與3amolH2的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)II生成甲醇,平衡后將容器的容積壓縮到原來(lái)的$\frac{1}{2}$,其他條件不變,對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O.(填字母序號(hào)).
A.c(H2)減少;B.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢;C.CH3OH的物質(zhì)的量增加;D.重新平衡c(H2)/c(CH3OH)減;E.平衡常數(shù)K增大
(4)寫(xiě)出甲醇-空氣-KOH溶液的燃料電池正極的電極反應(yīng)式:Co2+-e-=Co3+
(5)甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成一定的污染,有一種電化學(xué)法可消除這種污染,其原理是:通電后,將Co2+氧化成Co3+,然后Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化.實(shí)驗(yàn)室用圖2裝置模擬上述過(guò)程:
①寫(xiě)出陽(yáng)極電極反應(yīng)式Co2+-e-=Co3+
②寫(xiě)出除去甲醇的離子方程式6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

5.化學(xué)與生活息息相關(guān),下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.用食醋可除去熱水壺內(nèi)壁的水垢
B.淀粉,油脂和蛋白質(zhì)都是高分子化合物
C.乙醇、乙酸均能與Na反應(yīng)放出H2,但二者分子中官能團(tuán)不同
D.甲烷和Cl2的反應(yīng)與乙烯和Br2的反應(yīng)不屬于同一類(lèi)型的反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.下列對(duì)于“摩爾”的理解正確的是( 。
A.摩爾是國(guó)際科學(xué)界建議采用的一種物理量
B.摩爾是物質(zhì)的量的單位,簡(jiǎn)稱(chēng)摩,符號(hào)為mol
C.摩爾可以把物質(zhì)的宏觀數(shù)量與微觀粒子的數(shù)量聯(lián)系起來(lái)
D.國(guó)際上規(guī)定,0.012kg碳原子所含有的碳原子數(shù)目為1摩

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