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13.某芳香烃X(相对分子质量为92)是一种重要的有机化工原料,研究部门以它为初始原料设计出如下,转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去).其中A是一氯代物,H是一种功能高分子,链节组成为(C7H5NO).

已知:(苯胺,易被氧化)
(1)X的名称是甲苯,反应①②③④⑤中属于氧化反应的是②⑤.
(2)反应②③两步能否互换不能(填“能”或“不能”),理由是反应②是氧化甲基到羧基,反应③是还原硝基到-NH2,-NH2也能被氧化,所以必须先氧化再还原.
(3)反应④的化学方程式是.
(4)的同系物M比其本身相对分子质量大14,M的同分异构体中能同时满足以下条件:①芳香族化合物,②能发生水解反应,③与FeCl3溶液能够发生显色反应;共有19(不考虑立体异构)种.
(5)请用合成反应流程图表示出由 和其他无机物合成 最合理的方案..

分析 相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料,令分子组成为CxHy,则$\frac{92}{12}$=7…8,由烷烃中C原子与H原子关系可知,该烃中C原子数目不能小于7,故该芳香烃X的分子式为C7H8、结构简式为,X与氯气发生取代反应生成A,A转化生成B,B催化氧化生成C,C能与银氨溶液反应生成D,故B含有醇羟基、C含有醛基,故A为,B为,C为,D酸化生成E,故D为,E为,在浓硫酸、加热条件下与浓硝酸发生取代反应生成F,结合反应③的产物可知F为,F转化生成G,由于苯胺容易被氧化,由反应信息Ⅰ、反应信息Ⅱ可知,G为,H是一种功能高分子,链节组成为C7H5NO,与的分子式相比减少1分子H2O,为通过形成肽键发生缩聚反应是错的高聚物,H为,在催化剂条件下发生加成反应生成,再在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成,与氯气发生加成反应生成,最后在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成,据此解答.

解答 解:相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料,令分子组成为CxHy,则$\frac{92}{12}$=7…8,由烷烃中C原子与H原子关系可知,该烃中C原子数目不能小于7,故该芳香烃X的分子式为C7H8、结构简式为,X与氯气发生取代反应生成A,A转化生成B,B催化氧化生成C,C能与银氨溶液反应生成D,故B含有醇羟基、C含有醛基,故A为,B为,C为,D酸化生成E,故D为,E为,在浓硫酸、加热条件下与浓硝酸发生取代反应生成F,结合反应③的产物可知F为,F转化生成G,由于苯胺容易被氧化,由反应信息Ⅰ、反应信息Ⅱ可知,G为,H是一种功能高分子,链节组成为C7H5NO,与的分子式相比减少1分子H2O,为通过形成肽键发生缩聚反应是错的高聚物,H为,
(1)由上述分析可知,X的结构简式为,其名称为甲苯,反应①②③④⑤中属于氧化反应的是②⑤,
故答案为:甲苯;②⑤;
(2)反应②是氧化甲基到羧基,反应③是还原硝基到-NH2,根据题给信息-NH2也能被氧化,所以必须先氧化再还原,所以反应②③不能互换,
故答案为:不能;反应②是氧化甲基到羧基,反应③是还原硝基到-NH2,-NH2也能被氧化,所以必须先氧化再还原;
(3)反应④为在一定条件下发生缩聚反应,反应方程式为:,
故答案为:;
(4)的同系物M比其本身相对分子质量大14,即多一个CH2,M的同分异构体中能同时满足以下条件:①芳香族化合物,说明有苯环,②能发生水解反应,说明有酯基,③与FeCl3溶液能够发生显色反应,说明有酚羟基,则符合条件的M的结构为苯环上连有-OH、-COOCH3,或-OH、HCOOCH2,或-OH、CH3COO-,各有邻间对三种,或苯环上连有三个基团:-OH、-OOCH、-CH3,根据定二动一的原则,有10种结构,所以共有19种,
故答案为:19;
(5)A为,在催化剂条件下发生加成反应生成,再在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成,与氯气发生加成反应生成,最后在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成,
合成反应流程图为:
故答案为:.

点评 考查有机物的推断,难度中等,根据X的相对分子质量推断X的结构是解题的关键,结合A的反应产物的结构特点,判断A的结构,再根据反应条件及反应信息利用正推法与逆推法相结合进行判断,是对有机物知识的综合考查,能较好的考查学生的阅读、分析与思维能力,是有机热点题型.

练习册系列答案
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3.若R是元素周期表中第六周期、第ⅦA族元素,下列有关R的叙述,正确的是(  )
A.R的单质在通常情况下呈气态B.R的单质可能是一种无色的固体
C.R的氢化物稳定D.单质R与H2的化合反应非常困难

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.NA个氧气分子与NA个氖气分子的质量比是4:5
B.17gOH-与19gH3O+所含电子数相等
C.32gSO2和40gSO3所含的原子数相等
D.标准状况下,11.2LCO2与常温常压下17gNH3所含分子数相等

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

1.盐酸普鲁卡因()是一种局部麻醉剂,麻醉作用较快、较强,毒性较低,其合成路线如下:

已知:①
②
③
请回答以下问题:
(1)A的核磁共振氢谱只有一个峰,则A的结构简式为.
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(3)合成路线中属于氧化反应的有①④(填序号),反应③的反应类型为取代反应
(4)反应⑤的化学反应方程式为+HOCH2CH2N(C2H5)2$\stackrel{一定条件下}{→}$+H2O.
(5)B的某种同系物E,相对分子质量比B大28,其中-NO2与苯环直接相连,则E的结构简式为(任写一种).
(6)符合下列条件的E的同分异构体的数目有30种.
①结构中含有一个“-NH2”与一个“-COOH”
②苯环上有三个各不相同的取代基
(7)苯丙氨酸()是人体必需的氨基酸之一,写出其发生缩聚反应的化学方程式.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

8.某科研小组设计出利用工业废酸(稀H2SO4)来浸取某废弃的氧化铜锌矿的方案,实现废物综合利用,方案如图所示.

已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示.
离子开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH
Fe2+6.349.7
Fe3+1.483.7
Zn2+6.28.0
请回答下列问题:
(1)在“酸浸”步骤中,为提高浸出速率,除通入空气搅拌外,还可采取的措施是适当升高温度(或增大酸浓度、将氧化铜锌矿粉碎等)
(2)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS)<(填“>”“<”或“=”)Ksp(ZnS).
(3)物质A最好使用下列物质中的B.
A.KMnO4   B.空气   C.HNO3   D.NaClO
(4)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在3.2~6.2范围之间.
(5)物质B是可直接用作氮肥的正盐,则B的化学式是(NH4)2SO4.
(6)除铁后得到的Fe(OH)3可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂--K2FeO4,写出该反应的离子方程式:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.

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18.有甲、乙、丙三种物质:

(1)乙中含有的官能团的名称为氯原子和羟基.
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同):

其中反应Ⅰ的反应类型是取代反应,反应Ⅱ的条件是氢氧化钠水溶液、加热,
反应Ⅲ的化学方程式为(不需注明反应条件).
(3)由甲出发合成丙的路线之一如下

①下列物质不能与B反应的是bc(填字母).
a.金属钠    b.FeCl3      c.碳酸钠溶液    d.HBr
②丙的结构简式为.
③D符合下列条件的所有同分异构体3种,任写其中一种能同时满足下列条件的同分异构体结构简式:、、(任写一种).
a.苯环上的一氯代物有两种 b.遇FeCl3溶液发生显色反应  c.能与Br2/CCl4溶液反应.

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5.某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”.查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如表:
物质AlAl2O3FeFe2O3
熔点/℃660205415351462
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(1)请写出铝热反应的化学反应方程式:2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe.
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(4)实验室要溶解该熔融物,下列试剂中可以选用BC(填序号).
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.下列叙述正确的是(  )
A.1 mol H2SO4的质量为98g•mol-1
B.H2SO4的摩尔质量为98g
C.9.8 g H2SO4含有NA个H2SO4分子
D.6.02×1022个H2SO4分子的质量为9.8g

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.有关如图装置的说法中正确的是(  )
A.若两电极直接连接,a是食盐水,则发生析氢腐蚀
B.若铁接电源负极,石墨接电源正极,a是稀H2SO4溶液,电解一段时间后溶液的pH增大
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同步练习册答案