B《有机化学基础》
(1)科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术的研究,把过多二氧化碳转化为有益于人类的物质.
①如果将CO
2和H
2以1:4的比例混合,通入反应器,在适当的条件下反应,可获得一种重要的能源.请完成以下化学方程式:CO
2+4H
2______+2H
2O
②若将CO
2和H
2以1:3的比例混合,使之发生反应生成某种重要的化工原料和水,则生成的该重要化工原料可能是______(填字母).
A.烷烃 B.烯烃 C.炔烃 D.芳香烃
③二氧化碳“组合转化”的某烷烃碳架结构如图所示:
,此烷烃的一溴代物有______种;若此烷烃为炔烃加氢制得,则此炔烃的结构简式为______,
(2)根据下面的反应路线及所给信息填空.
①A的结构简式是______.
Ⅰ的反应类型是______,Ⅱ的反应类型是______.
②反应Ⅳ的化学方程式是______.
(3)某有机物X由C、H、O三种元素组成,15gX完全燃烧可生成22gCO
2和9gH
2O.
试求:
①该有机物的最简式是______.
②若符合该最简式X物质可能不
①根据质量守恒定律的微观解释可以知道:反应前后的原子数目和种类应该相等,分析题给的化学反应方程式可以知道,反应前出现了2个O,1个C,8个H,反应后出现了2个O,4个H,所以在X中含有4个H和1个C,
故答案为:CH
4;
②由反应物CO
2和H
2混合在一定条件下以1:3(分子数比)比例发生反应,可判断混合气体中C、H原子个数比为1:6;又由于反应后生成水,即有H原子与O原子化合成水分子;而在四个选项中的物质中都不含O元素,可判断1个CO
2分子中的2个O原子应与4个H原子结合成2个水分子,即混合气体中的1个C原子应与2个H原子化合成化工原料;
通过以上分析,可得出化工原料中C、H原子个数比应为1:2;而在CH
4中C、H原子个数比为1:4,在C
2H
2中C、H原子个数比为1:1,在C
2H
4中C、H原子个数比为1:2,在C
2H
6中C、H原子个数比为1:3;
故答案为:B;
③
分子中有6中氢原子,故一溴代物有 6种,若此烃为炔烃加氢制得,则相邻的碳原子上均至少有2个氢原子,只有左边的碳碳键符合,则此炔烃的结构简式为
,故答案为:6;
.
(2)由合成路线可知,反应Ⅰ为光照条件下的取代反应,所以A为
,反应Ⅱ为卤代烃发生的消去反应,反应Ⅲ为环己烯的加成反应,B为
,反应Ⅳ为卤代烃的消去反应,生成环己二烯,
①由以上分析可知A为
,名称为环己烷,反应①为取代反应,③为加成反应,故答案为:
;取代反应;加成反应;
②反应Ⅳ为
的消去反应,反应的化学方程式为
,
故答案为:
.
(3)①根据质量守恒定律得:15g X化合物中所含C元素质量为:22g×
=6g,
化合物中所含H元素质量为:9g×
=1g,
化合物中所含O元素质量为:15g-6g-1g=8g,
n(C):n(H):n(O)=
:
:
=1:2:1,所以化合物的实验式(最简式)是CH
2O,
故答案为:CH
2O;
②A、最简式相同,不一定是同系物,如苯与乙炔,同系物最简式也不一定相同,如甲烷与乙烷,故A错误;
B、最简式相同,不一定是同分异构体,如苯与乙炔,故B错误;
C、最简式相同,质量相等,所含C、H、O质量相同,完全燃烧耗氧量相同,故C正确.
D、最简式相同,分子式不一定相同,等物质的量,完全燃烧耗氧量不一定相同,如1mol的苯与乙炔,故D错误.
故答案为:C;
③只含一种官能团且与碳酸钠溶液反应有气体放出,则含有羧基,最简式为CH
2O,若含有一个羧基,分子式为C
2H
4O
2,
为饱和羧酸,所以X为乙酸,结构简式为CH
3COOH,与Na
2CO
3反应的方程式为2CH
3COOH+Na
2CO
3→2CH
3COONa+CO
2↑+H
2O,
故答案为:2CH
3COOH+Na
2CO
3→2CH
3COONa+CO
2↑+H
2O;
④酯具有水果香味的液体,可发生水解反应,生成相应的羧酸与醇,若含有一个酯基,分子式为C
2H
4O
2,为饱和一元酯,所以A为甲酸甲酯,结构简式为HCOOCH
3,
故答案为:HCOOCH
3;
⑤令分子式为(CH
2O)
n,相对分子质量为180,所以30n=180,解得n=6,分子式为C
6H
12O
6,不饱和度为
=1,能发生银镜反应,也能发生酯化反应,所以为葡萄糖,结构简式为CH
2OH(CHOH)
4CHO,故答案为:CH
2OH(CHOH)
4CHO.