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5.有機物A、B、C、D、E、F、G、H相互關系如下圖.5.9克H能與100mL1mol/LNaOH溶液恰好完全反應.0.1molH還能與足量的鈉反應放出2.24L(STP)氫氣,H分子結構中含有一個甲基.

(1)寫出H的結構簡式:HOOC-C(CH3)-COOH;E的結構簡式:CH2=C(CH3)-COONa;
(2)C→G的反應類型是取代反應、D→E的反應類型是消去反應;
(3)寫出 D→E 的化學反應方程式BrCH2-CH(CH3)-COOH+2NaOH$→_{△}^{乙醇}$CH2=C(CH3)-COONa+NaBr+2H2O;
(4)寫出 A→E+F的化學反應方程式CH2=C(CH3)-COOCH2-CH(CH3)-CH2Br+2NaOH$→_{△}^{水}$CH2=C(CH3)-COONa+HOCH2-CH(CH3)-CH2OH+NaBr;
(5)A、B、C、D、E、F、G、H中屬于同一種物質的是E和F;
(6)H的同分異構體有很多種,寫出兩種屬于二元酯類的同分異構體CH3COOCH2OOCH、HCOOCH(CH3)OOCH、HCOOCH2CH2OOCH.

分析 A的分子式為C8H13O2Br,A在氫氧化鈉水溶液、濃硫酸作用下發生反應,結合轉化關系可知故A含有酯基,A的不飽和度為$\frac{2×8+2-13-1}{2}$=2,故A分子中還含有C=C雙鍵,C連續氧化生成D,故C含有-OH,D中含有-COOH,D在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下生成E,E酸化生成B,故C中含有-Br,且B、C含有相同的碳原子數目為4,碳鏈類似,C在氫氧化鈉水溶液中發生水解反應生成G,F含有2個-OH,G連續氧化生成H,5.9g物質H能與1mol/LNaOH的溶液100mL恰好完全反應,說明H中含有羧基,0.1mol物質H與足量金屬鈉反應在標準狀況下生成2.24L氫氣,氫氣的物質的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol,故H中含有1個-COOH、1個-OH或含有2個-COOH,若H中含有1個-COOH、1個-OH,則5.9g物質H的物質的量為1mol/L×0.1L=0.1mol,則物質H的相對分子質量為$\frac{5.9}{0.1}$=59,不合題意,故H中不可能含有1個-COOH、1個-OH,故H中含有2個-COOH,H的分子結構中含有一個甲基,所以H為HOOC-C(CH3)-COOH,結合轉化關系可知,
G為HOCH2-CH(CH3)-CH2OH,C為BrCH2-CH(CH3)-CH2OH,D為BrCH2-CH(CH3)-COOH,E為CH2=C(CH3)-COONa,B為CH2=C(CH3)-COOH,A為CH2=C(CH3)-COOCH2-CH(CH3)-CH2Br,F為CH2=C(CH3)-COONa,以此解答該題.

解答 解:A的分子式為C8H13O2Br,A在氫氧化鈉水溶液、濃硫酸作用下發生反應,結合轉化關系可知故A含有酯基,A的不飽和度為$\frac{2×8+2-13-1}{2}$=2,故A分子中還含有C=C雙鍵,C連續氧化生成D,故C含有-OH,D中含有-COOH,D在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下生成E,E酸化生成B,故C中含有-Br,且B、C含有相同的碳原子數目為4,碳鏈類似,C在氫氧化鈉水溶液中發生水解反應生成G,F含有2個-OH,G連續氧化生成H,5.9g物質H能與1mol/LNaOH的溶液100mL恰好完全反應,說明H中含有羧基,0.1mol物質H與足量金屬鈉反應在標準狀況下生成2.24L氫氣,氫氣的物質的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol,故H中含有1個-COOH、1個-OH或含有2個-COOH,若H中含有1個-COOH、1個-OH,則5.9g物質H的物質的量為1mol/L×0.1L=0.1mol,則物質H的相對分子質量為$\frac{5.9}{0.1}$=59,不合題意,故H中不可能含有1個-COOH、1個-OH,故H中含有2個-COOH,H的分子結構中含有一個甲基,所以H為HOOC-C(CH3)-COOH,結合轉化關系可知,
G為HOCH2-CH(CH3)-CH2OH,C為BrCH2-CH(CH3)-CH2OH,D為BrCH2-CH(CH3)-COOH,E為CH2=C(CH3)-COONa,B為CH2=C(CH3)-COOH,A為CH2=C(CH3)-COOCH2-CH(CH3)-CH2Br,F為CH2=C(CH3)-COONa,
(1)由以上分析可知H為HOOC-C(CH3)-COOH,E為CH2=C(CH3)-COONa,故答案為:HOOC-C(CH3)-COOH;CH2=C(CH3)-COONa;
(2)C為BrCH2-CH(CH3)-CH2OH,在氫氧化鈉水溶液中發生取代反應生成HOCH2-CH(CH3)-CH2OH,D為BrCH2-CH(CH3)-COOH,發生消去反應生成CH2=C(CH3)-COONa,
故答案為:取代反應;消去反應;
(3)D→E是BrCH2-CH(CH3)-COOH在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下,發生消去反應與中和反應生成CH2=C(CH3)-COONa,反應方程式為:BrCH2-CH(CH3)-COOH+2NaOH$→_{△}^{乙醇}$CH2=C(CH3)-COONa+NaBr+2H2O,
故答案為:BrCH2-CH(CH3)-COOH+2NaOH$→_{△}^{乙醇}$CH2=C(CH3)-COONa+NaBr+2H2O;
(4)A為CH2=C(CH3)-COOCH2-CH(CH3)-CH2Br,E為CH2=C(CH3)-COONa,A在堿性條件下發生水解反應生成E,反應的方程式為CH2=C(CH3)-COOCH2-CH(CH3)-CH2Br+2NaOH$→_{△}^{水}$CH2=C(CH3)-COONa+HOCH2-CH(CH3)-CH2OH+NaBr,
故答案為:CH2=C(CH3)-COOCH2-CH(CH3)-CH2Br+2NaOH$→_{△}^{水}$CH2=C(CH3)-COONa+HOCH2-CH(CH3)-CH2OH+NaBr;
(5)由以上分析可知E、F屬于同一物質,故答案為:E和F;
(6)H為HOOC-C(CH3)-COOH,屬于二元酯類的同分異構體有CH3COOCH2OOCH、HCOOCH(CH3)OOCH、HCOOCH2CH2OOCH,
故答案為:CH3COOCH2OOCH、HCOOCH(CH3)OOCH、HCOOCH2CH2OOCH.

點評 本題考查有機物的推斷,為高考常見題型,難度較大,是對有機物知識的綜合運用及學生思維能力的考查,根據轉化關系并結合A的分子式,判斷A含有官能團,進而推斷各物質含有的官能團,根據H的與氫氧化鈉及與鈉反應,推斷H的結構是解題的關鍵.

練習冊系列答案
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15.由于碳碳雙鍵()中的π鍵不能自由旋轉,因此CH3CH=CHCH3有兩種順反異構體.蘇丹紅Ⅰ號的分子結構如圖1所示,分子中所有原子有(填“有”或“不”)可能在同一平面上.它的另一順反異構體的結構簡式為.蘇丹紅Ⅰ號在水中的溶解度很小,微溶于乙醇,若把羥基取代在對位形成圖2所示結構,則其溶解度會增大,熔點升高(填“升高”或“降低”).下面兩種物質的物理性質存在上述差異的原因可能是蘇丹紅I號形成分子內氫鍵,而修飾后的分子形成分子間氫鍵,分子間氫鍵有利于增加分子間作用力,從而有利于增大化合物的溶解度和提高熔點.

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16.某化學課外學習小組設計電解飽和食鹽水的簡易裝置如圖(蛋殼內及殼外容器均充滿飽和食鹽水).有關說法正確的是(  )
A.通電一段時間后,往蛋殼內溶液中滴加幾滴酚酞,呈紅色
B.蛋殼表面纏繞的鐵絲發生氧化反應
C.碳棒上產生的氣體能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍
D.電解一段時間后,蛋殼外溶液的pH下降

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13.寫出乙醛與新制氫氧化銅溶液的反應式:CH3CHO+2Cu(OH)2$\stackrel{△}{→}$CH3COOH+Cu2O↓+2H2O.

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20.鐵是一種典型的過渡金屬,鐵和鐵的化合物在生產和生活中有廣泛的應用.
完成下列計算:
(1)將11.802g鋼樣粉末(只含鐵和碳)于高溫下置于足量的純氧中充分反應,冷卻后得到16.240g磁性氧化鐵.
①鋼樣中含鐵11.76g.
②生成的CO2在標準狀況下體積為78.4mL.
(2)向10mL氯化鐵溶液(含鹽酸0.001mol)中加入16.8g 5%的燒堿溶液(足量),充分反應后過濾.洗滌沉淀,將洗滌液與濾液合并后稀釋至250mL.取25mL稀釋液,用0.100mol/L鹽酸滴定,終點時消耗鹽酸的體積15.50mL.計算原溶液中Fe3+的物質的量濃度.
(3)鐵銹的主要成分實為羥基氧化鐵[化學式FeO(OH)].將一塊帶銹鐵片放入700mL pH=0的稀硝酸中充分反應,收集到標準狀況下NO氣體3.584L,最終剩余2.020g鐵.求:
①反應后溶液中溶質的成分與物質的量.
②原帶銹鐵片中鐵銹的質量分數.
(4)用FeSO4和NaOH制備Fe(OH)2時,往往會形成一種灰綠色的中間物(用X表示).經分析,X中含有三種陰離子與兩種陽離子,陰、陽離子的總質量之比為11:12.已知兩種陽離子為Fe2+與Fe3+,物質的量之比為2:1.請通過計算確定X的化學式.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.呋喃甲醛(即糠醛)的結構簡式如圖,其分子中的環和苯環有相似的化學性質(即有“芳香性”),則關于糠醛的敘述錯誤的是(  )
A.能生成呋喃甲醇B.能生成呋喃甲酸
C.能與溴水生成多種加成產物D.能與苯酚制備糠醛樹脂

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

17.某化學小組擬采用如下裝置(夾持和加熱儀器已略去)來電解飽和食鹽水,并用電解產生的H2還原CuO粉末來測定Cu的相對原子質量,同時驗證氯氣的氧化性.
(1)寫出甲中反應的化學方程式2NaCl+2H2O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑.

(2)為完成上述實驗,正確的連接順序為A接E,B接C(填接口字母).
(3)乙裝置中X試劑可以是KI淀粉溶液,丙裝置中Y試劑的作用是吸收氫氣中的水.
將w g CuO置于硬質玻璃管中,按以下方案測得的數據計算Cu的相對原子質量.
反應前質量/g反應后質量/g
U型管+固體ab
(4)按此方案計算,得到Cu的相對原子質量是$\frac{18w-16b+16a}{b-a}$.
(5)下列情況將使測定結果偏大的是ac
a.CuO未完全還原為Cu           b.CuO受潮
c.CuO中混有Cu                 d.堿石灰吸收了空氣中的CO2和H2O
(6)如仍采用上述裝置,請再設計一個方案,測定Cu的相對原子質量:將w g CuO置于硬質玻璃管中,分別稱取反應前后硬質玻璃管和固體的質量.

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14.標準狀況下,67.2L N2O4有3mol氧原子,有6mol氮原子,有18NA個原子,有138mol電子,有138NA個質子.

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15.以下是某學習小組對乙二酸的某些性質進行研究性學習的過程:
【研究課題】探究乙二酸的某些性質
【查閱資料】乙二酸(HOOC-COOH)俗稱草酸,草酸晶體的化學式為H2C2O4•2H2O;草酸在100℃時開始升華,157℃時大量升華,并開始分解;草酸蒸氣在低溫下可冷凝為固體;草酸鈣不溶于水,草酸蒸氣能使澄清石灰水變渾濁.
【提出猜想】
猜想一:乙二酸具有不穩定性
根據草酸晶體的組成,該小組同學猜想其受熱分解產物為CO、CO2和H2O. 設計方案:
(1)請用下列裝置組成一套探究 并驗證其產物的實驗裝置(草酸晶體分解裝置略,連接導管略去)

①裝置的連接順序為:A→C→D→E→B→D    
②實驗時,在點燃B處酒精燈之前,應進行的操作是收集D處氣體,檢驗CO氣體的純度.裝置中堿石灰的作用是除去氣體中的CO2 和水,提高CO的濃度.  檢驗產物中有CO的實驗現象 是黑色固體變成紅色,且澄清石灰水變渾濁.
③整套裝置存在不合理之處為沒有一氧化碳尾氣處理裝置.
猜想二:乙二酸具有弱酸性     設計方案:
(2)該小組同學為驗證草酸具有弱酸性設計了下列實驗,其中能達到實驗目的是BC(填字母).
A.將草酸晶體溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色
B.測定相同濃度的草酸和硫酸溶液的pH    
C.測定草酸鈉(Na2C2O4)溶液的pH
D.將草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出
猜想三:乙二酸具有還原性      
設計方案:
(3)該小組同學向酸化的KMnO4溶液中滴入過量的草酸溶液,發現酸性KMnO4溶液褪色并產生一種氣體,從而判斷草酸具有較強的還原性.該反應的離子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.

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