C1化學(xué)是指以一個(gè)碳原子的化合物(如CH4,CO,CO2,CH3OH,HCHO等)為原料合成各種化學(xué)產(chǎn)品的技術(shù).天然氣化工是指通過甲烷的化學(xué)反應(yīng)來生產(chǎn)一系列化工產(chǎn)品的工藝過程,是以C1化學(xué)為中心面向21世紀(jì)的重要開發(fā)領(lǐng)域.以天然氣為原料經(jīng)下列反應(yīng)路線可得工程塑料PBT.

(1)B分子結(jié)構(gòu)為六元環(huán)狀化合物,其中所有的氫原子所處的化學(xué)環(huán)境相同,則B的結(jié)構(gòu)簡式是
;B的同分異構(gòu)體中與葡萄糖具有類似結(jié)構(gòu)的是
.(寫結(jié)構(gòu)簡式)
(2)F的結(jié)構(gòu)簡式是
HO-CH2-CH2-CH2-CH2-OH
HO-CH2-CH2-CH2-CH2-OH
;PBT屬于
類有機(jī)高分子化合物.
(3)由A、D生成E的反應(yīng)方程式為
HC≡CH+2HCHO
HOCH2C≡CCH2OH
HC≡CH+2HCHO
HOCH2C≡CCH2OH
,其反應(yīng)類型為
加成反應(yīng)
加成反應(yīng)

(4)E的同分異構(gòu)體G不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),能使溴水褪色,能水解且產(chǎn)物的碳原子數(shù)不等,則G在NaOH溶液中發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式是
CH2=CH-COOCH3+NaOH→CH2=CH-COONa+CH3OH
CH2=CH-COOCH3+NaOH→CH2=CH-COONa+CH3OH
分析:(1)甲醇氧化生成甲醛(HCHO),結(jié)合A、B的分子式可知,B為3分子甲醛形成,B分子結(jié)構(gòu)為六元環(huán)狀化合物,應(yīng)是3分子甲醛之間的加成反應(yīng)生成B;
B的同分異構(gòu)體與葡萄糖結(jié)構(gòu)類似,該異構(gòu)體中含有1個(gè)-CHO,2個(gè)羥基-OH,為鏈狀結(jié)構(gòu);
(2)由E→F的轉(zhuǎn)化及F分子式可知,E中含有4個(gè)C原子,由HCHO+D→E,再根據(jù)已知反應(yīng)信息可知,該反應(yīng)為2分子甲醛與乙炔發(fā)生加成反應(yīng),D為HC≡CH,E為HOCH2-C≡C-CH2OH,E與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成F,F(xiàn)與二元羧酸通過酯化反應(yīng)形成高聚物PBT;
(3)由(2)中分析可知,該反應(yīng)為該反應(yīng)為2分子甲醛與乙炔發(fā)生加成反應(yīng)生成HOCH2-C≡C-CH2OH;
(4)HOCH2-C≡C-CH2OH的同分異構(gòu)體G不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),分子中不含醛基-CHO或-OOCH,能使溴水褪色,含有不飽和鍵,能水解且產(chǎn)物的碳原子數(shù)不等,含有酯基,故含有1個(gè)C=C雙鍵、1個(gè)酯基,且形成該酯的羧酸含有3個(gè)碳原子,醇為甲醇,據(jù)此判斷G的結(jié)構(gòu)式,書寫方程式.
解答:解:(1)甲醇氧化生成甲醛(HCHO),結(jié)合A、B的分子式可知,B為3分子甲醛形成,B分子結(jié)構(gòu)為六元環(huán)狀化合物,應(yīng)是3分子甲醛之間的加成反應(yīng)生成B,故B的結(jié)構(gòu)簡式為:,B的同分異構(gòu)體與葡萄糖結(jié)構(gòu)類似,該異構(gòu)體中含有1個(gè)-CHO,2個(gè)羥基-OH,為鏈狀結(jié)構(gòu),該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為,
故答案為:;
(2)由E→F的轉(zhuǎn)化及F分子式可知,E中含有4個(gè)C原子,由HCHO+D→E,再根據(jù)已知反應(yīng)信息可知,該反應(yīng)為2分子甲醛與乙炔發(fā)生加成反應(yīng),D為HC≡CH,E為HOCH2-C≡C-CH2OH,E與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成F,故F結(jié)構(gòu)簡式為HO-CH2-CH2-CH2-CH2-OH,F(xiàn)與二元羧酸通過酯化反應(yīng)形成高聚物PBT,PBT屬于酯類,
故答案為:HO-CH2-CH2-CH2-CH2-OH;酯;
(3)由(2)中分析可知,該反應(yīng)為該反應(yīng)為2分子甲醛與乙炔發(fā)生加成反應(yīng)生成HOCH2-C≡C-CH2OH,由A、D生成E的反應(yīng)方程式為:HC≡CH+2HCHO
HOCH2C≡CCH2OH,
故答案為:HC≡CH+2HCHO
HOCH2C≡CCH2OH;加成反應(yīng);
(4)HOCH2-C≡C-CH2OH的同分異構(gòu)體G不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),分子中不含醛基-CHO或-OOCH,能使溴水褪色,含有不飽和鍵,能水解且產(chǎn)物的碳原子數(shù)不等,含有酯基,故含有1個(gè)C=C雙鍵、1個(gè)酯基,且形成該酯的羧酸含有3個(gè)碳原子,醇為甲醇,故G的結(jié)構(gòu)簡式為:CH2=CH-COOCH3,CH2=CH-COOCH3在氫氧化鈉溶液中發(fā)生水解方程式為:
CH2=CH-COOCH3+NaOH→CH2=CH-COONa+CH3OH,
故答案為:CH2=CH-COOCH3+NaOH→CH2=CH-COONa+CH3OH.
點(diǎn)評:本題考查有機(jī)物的推斷與合成,充分利用有機(jī)物的分子式與反應(yīng)信息進(jìn)行判斷,難度中等,能較好的考查考生的閱讀、自學(xué)能力和思維能力,是熱點(diǎn)題型.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:模擬題 題型:填空題

“C1化學(xué)”是指以分子中只含一個(gè)碳原子的物質(zhì)為原料進(jìn)行物質(zhì)合成的化學(xué)。“C1化學(xué)”對于緩解日益 嚴(yán)重的能源危機(jī)、合理利用煤和天然氣等化石燃料、保護(hù)環(huán)境等都有非常重要的意義。合成氣(CO+H2)是 “C1化學(xué)”中的常用原料。
(1)煤氣化可生成合成氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________,用該方法生產(chǎn)合成氣的一個(gè)典型缺陷是___________。
(2)將甲烷氧化可制合成氣:CH4(g)+1/2O2(g)CO(g)+2H2(g) △H=-35.6 kJ/mol。該反應(yīng)是_____(填“自發(fā)”或“非自發(fā)”)反應(yīng)。
(3)通過乙醇制取合成氣具有良好的應(yīng)用前景。由乙醇制取合成氣有如下兩條路線:
a.水蒸氣催化重整:CH3CH2OH(g)+H2O(g)→4H2(g)+2CO(g) △H=+255.58 kJ/mol
b.部分催化氧化:CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)→ 3H2(g)+2CO(g) △H=+13.76 kJ/mol
下列說法錯(cuò)誤的是____。
A.從原料消耗的角度來看,a路線制氫更有價(jià)值
B.從能量消耗的角度來看,b路線制氫更加有利
C.a(chǎn)路線制氫由于要消耗很多能量,所以在實(shí)際生產(chǎn)中意義不大
D.在以上兩個(gè)反應(yīng)中,原子利用率較高的是b反應(yīng)
(4)工業(yè)用合成氣制備二甲醚的生產(chǎn)流程如下:

催化反應(yīng)室中(壓力2.0~ 10.0 MPa,溫度230~ 280℃)進(jìn)行下列反應(yīng):
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.7 kJ/mol ①
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H = -23.5 kJ/mol ②
CO(g) +H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2 kJ/mol ③
①催化反應(yīng)室中總反應(yīng)3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=_____。830℃ 時(shí)反應(yīng)③的K=1.0,則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K_______(填“>”、“<”或“=”)1.0。
②上述流程中,可以循環(huán)使用的物質(zhì)有____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

試完成下列兩小題:

(1)C1化學(xué)是指從一個(gè)碳原子的化合物(如CH4,CO,CO2,CH3OH,HCHO等)出發(fā)合成各種化學(xué)品的技術(shù)。從煤、天然氣制合成氣再進(jìn)一步制備各種化工產(chǎn)品和潔凈燃料,已成為當(dāng)今化學(xué)工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。其中甲醇是C1化學(xué)的基礎(chǔ)。

①CO與H2按一定比例可生成乙二醇,則n(CO)/n(H2)=_____________(填數(shù)字)。

②若汽油平均組成用CmHn表示,則合成汽油控制n(CO)/n(H2)=(用m、n表示)。

③甲醇在一定條件下與CO、H2作用生成有機(jī)物A,A發(fā)生加聚可生成高分子寫出生成A的化學(xué)方程式:_________________________________。

(2)已知醇醛在一定條件下能發(fā)生縮合反應(yīng),示例如下:

已知:

①1827年人們就發(fā)現(xiàn)有機(jī)物A,它的分子式為C13H18O7,與一分子水作用,水解生成B和C。

②B能發(fā)生銀鏡反應(yīng),B也可由淀粉水解得到,B的分子式為C6H12O6。

③C遇氯化鐵溶液能發(fā)生顯色反應(yīng),1 mol C與足量鈉反應(yīng)可產(chǎn)生1 mol H2。

④C在適當(dāng)?shù)臈l件下用適當(dāng)氧化劑氧化,可得D,D的分子式為C7H6O3,相對分子質(zhì)量D比C大14。

⑤D有兩個(gè)取代基,但不是間位,它與Br2在催化劑作用下發(fā)生一溴取代,產(chǎn)物有四種,D能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)。

⑥D(zhuǎn)與乙酸酐〔(CH3CO)2O〕反應(yīng),可得常見藥物E和乙酸,E能與碳酸氫鈉反應(yīng)放出二氧化碳。

試回答下列問題:

①寫出結(jié)構(gòu)簡式:C_________________,E_________________。

②寫出與D互為同分異構(gòu)體,含有苯環(huán)且含有酯結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡式:_________________(只需寫一種)。

③B通常以六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)存在,寫出B的環(huán)狀結(jié)構(gòu)簡式:_________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

“C1化學(xué)”是指以分子中只含一個(gè)碳原子的物質(zhì)為原料進(jìn)行物質(zhì)合成的化學(xué)。下圖是以天然氣的主要成分為原料的合成路線流程圖,其中“混合氣體”的成分與水煤氣相同;B的水溶液有殺菌防腐性能;D是C的鈉鹽,2mol  D分子間脫去1mol H2分子可縮合生成E;H是F與A按物質(zhì)的量之比為1∶2反應(yīng)的產(chǎn)物。

   

填寫下列空白:

(1)天然氣主要成分的電子式是             ;E的化學(xué)式是                   。

(2)D、G的結(jié)構(gòu)簡式是D                    G                         。

(3)寫出下列反應(yīng)式的化學(xué)方程:

A→B                                

A+F→H                                。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(08廣東六校三模)“C1化學(xué)”是指以分子中只含一個(gè)碳原子的物質(zhì)為原料進(jìn)行物質(zhì)合成的化學(xué)。下圖是以天然氣的主要成分為原料的合成路線流程圖,其中“混合氣體”的成分與水煤氣相同;B的水溶液有殺菌防腐性能;D是C的鈉鹽,2mol  D分子間脫去1mol H2分子可縮合生成E;H是F與A按物質(zhì)的量之比為1∶2反應(yīng)的產(chǎn)物。

 

 

 

 

 

 

 

 

 填寫下列空白:

(1)天然氣主要成分的電子式是             ;E的化學(xué)式是                   。

(2)D、G的結(jié)構(gòu)簡式是D                    G                         。

(3)寫出下列反應(yīng)式的化學(xué)方程:

A→B                                

   A+F→H                               

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