Question

5．氣化和液化是使煤變成清潔能源的有效途徑，煤的氣化的主要反應是C+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂，CO和H₂的混合氣體是合成多種有機物的原料氣，研究由CO和H₂合成有機物的化學稱為一碳化學，如圖是合成某些物質的路線圖．
其中，D易溶于水，且與CH₃COOH互為同分異構體，F分子中的碳原子數是D中的3倍，H經催化氧化可得到G，請回答下列問題：
（1）寫出下列物質的結構簡式：A：CH₃OH，H：HOCH₂CH₂CH₂CH₃，A和H的關系是互為同系物．
（2）利用合成氣（H₂+CO）生產汽油、甲醇和氨等已經實現了工業化，合成氣也可合成醛、酸、酯等多種產物，下列表述正確的是A．
①以合成氣為原料的反應都是化合反應；②改變合成氣中的CO與H₂的體積比，可得到不同的產物；③合成氣的轉化反應需在適當的溫度和壓強下通過催化完成；④從合成氣出發生成氣烴或醇類有機物是實現“煤變油”的有效途徑；⑤以合成氣為原料的反應產物中不可能有烯烴或水．
A．①②④B．②③④C．②④⑤D．③④⑤
（3）寫出下列反應的化學式：①CH₃COOH+E→F：2CH₃COOH+HOCH₂CH₂OH$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+2H₂O；②A→B：2CH₃OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HCHO+2H₂O．

Answer 1

分析 D易溶于水，且與CH₃COOH互為同分異構體，且D能夠與氫氣發生加成反應，則D的結構簡式為：HOCH₂CHO；D與氫氣加成生成E，則E為HOCH₂CH₂OH，E與乙酸酯化生成F，F分子中的碳原子數是D的3倍，則F中含有6個C原子，F為：；從HCOOCH₂CH₂CH₂CH₃逆推：且H經催化氧化可得到G，則H為HOCH₂CH₂CH₂CH₃、C為HCOOH、B為HCHO、A為CH₃OH，由H得G為CH₃CH₂CH₂CHO，據此進行解答．

解答 解：D易溶于水，且與CH₃COOH互為同分異構體，且D能夠與氫氣發生加成反應，則D的結構簡式為：HOCH₂CHO；D與氫氣加成生成E，則E為HOCH₂CH₂OH，E與乙酸酯化生成F，F分子中的碳原子數是D的3倍，則F中含有6個C原子，F為：；從HCOOCH₂CH₂CH₂CH₃逆推：且H經催化氧化可得到G，則H為HOCH₂CH₂CH₂CH₃、C為HCOOH、B為HCHO、A為CH₃OH，由H得G為CH₃CH₂CH₂CHO，
（1）根據上面的分析可知，A為CH₃OH，H為HOCH₂CH₂CH₂CH₃，它們互為同系物，
故答案為：CH₃OH；HOCH₂CH₂CH₂CH₃；互為同系物；
（2）①根據題中物質轉化關系，以合成氣為原料的反應，比較原料和生成物可知，都是化合反應，故正確；
②改變合成氣中的CO與H₂的體積比，可得到不同的產物，故正確；
③根據題中物質轉化條件可知，合成氣的轉化反應需在適當的溫度和壓強下，不一定要通過催化也可以完成，故錯誤；
④從合成氣出發生成氣烴或醇類有機物是實現“煤變油”的有效途徑，故正確；
⑤以合成氣為原料的反應產物中，根據元素守恒可知，有可能有烯烴或水，故錯誤；
故選A；
（3）①E為HOCH₂CH₂OH，F為：，CH₃COOH+E→F的化學方程式為2CH₃COOH+HOCH₂CH₂OH$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+2H₂O，
故答案為：2CH₃COOH+HOCH₂CH₂OH$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+2H₂O；
②B為HCHO，A為CH₃OH，A→B的化學方程式為2CH₃OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HCHO+2H₂O，
故答案為：2CH₃OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HCHO+2H₂O．

點評 本題考查有機推斷，涉及有機物結構與性質、有機反應方程式書寫等知識，題目難度中等，熟練掌握常見有機物結構與性質為解答關鍵，試題側重考查學生的分析、理解能力及邏輯推理能力．