- 芳香烃
- 共3940题
( 15 分）
二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能。四川是利用天然气生产二甲醚的重要基地之一。
请填写下列空白：
（1）与二甲醚相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式是：
________________________________________________。
（2）二甲醚可由合成气（CO+H2）在一定条件下制得。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式可能是：
________________________________________________。
（3）以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成然料电池。该电池中负极上的电极反应式是：______________________________________________________。
（4）制备二甲醚的合成气可由甲烷与水燕气或二氧化碳经高温催化反应制得。合成气除制二甲醚外，还可用于冶炼金属，用它冶炼铁的生产过程可示意如下：
①在催化反应室中进行的反应均为可逆反应．增大体系的压强对甲烷转化率的影响是___________________________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②在上述炼铁过程的某时间段内，若有x m3（标准状况）的甲烷进入燃烧室中充分燃烧，还原反应室有5 y kg（y/11.2×103mol）铁生成，假设燃烧室与还原反应室产生的高温尾气全部进人催化反应室，则这些高温尾气在理论上可产生合成气_______________m3（标准状况）。
正确答案
（1）CH3CH2OH、HCOOH
（2）3CO+3H2＝CH3OCH3 或2CO+4H2＝CH3OCH3+H2O
（3）CH3OCH3+16OH—－12e－＝2CO32－+11H2O
（4）①减小
②12(x + y）
略
⑴生物甲烷是由植物和动物粪便在一定条件下发酵而得的甲烷：
若某植物纤维素的含量为10%，某沼气池，当加入该植物162kg，在微生物作用下完全转化可得CH4在标准状况下的体积为 m3。
⑵合成二甲醚主要步骤为造气和合成。过程如下：
若造气时，设每步转化率均为100%，设某天然气中只含5%CO2，不含其他杂质，每100m3天然气，应同时通入水蒸气和空气各多少体积（空气只含N2和O2，且体积比为4：1，下同），才能保证合成时CO和H2充分利用。V[H2O（g）]= m3；V[空气]= m3。
⑶为了充分利用反应过程中生成的比较纯净的氮气，某企业用天然气为主要原料联合生产二甲醚和氨，过程如下：
制气设备：①CH4+H2O → CO+3H2 ②2CH4+O2 → 2CO+4H2
合成塔Ⅰ：CO+2H2 → CH3OH ； 2CH3OH → CH3OCH3+H2O
合成塔Ⅱ：N2+3H2==2NH3
假设天然气中只含CH4，反应②中通入适量空气，调节①和②投入的CH4的量，以使反应①剩余的H2和反应②剩余的N2的体积比恰好为3：1，以便合成氨。该企业每生产34t NH3理论上同时可以得到二甲醚多少吨？（设工业多次转化，总转化率假定为100%设合成塔Ⅰ中水与CO不反应）？
正确答案
（1）6.72m3 (2分) (2)10m3,200m3 (每空2分) (3)80.5t (4分)
本题考查多步反应的化学计算，关系复杂，难度较大，容易出错，是一道考查综合思维能力、区分度好的试题。(1)(C6H10O5) n ~ 3nCH4,即C6H10O5 ~ 3CH4
n(CH4)=3n(C6H10O5) =
V(CH4)=300mol×22.4L/mol=6.72×103L=6.72m3
(2)依题意，100m3天然气含CH495m3、CO25m3。观察合成反应，CO:H2=1:2时才能充分利用。再观察造气反应，反应（1）必须是（2）的2倍才能达到上述要求。又知反应（2）耗CH4为5m3，则反应（1）耗CH4为10m3，同时需水10m3；所以反应（3）的CH4为80m3，需O240m3，即空气200m3。
（3）由反应N2+3H2==2NH3可求得生产34t氨需1×106molN2和3×106molH2，则反应②通入的O2为1×1/4=0.25×106mol，生成H21×106mol；则反应①应生成H29×106mol，其中用于合成CH3OCH3的H2为6×106mol，由关系式4H2 ~ CH3OCH3可求得：n(CH3OCH3)=（1×106+6×106）mol×1/4=1.75×106mol，为80.5t。
（12分）已知：A是石油裂解主要产物之一，其产量常用于衡量一个石油化工发展水平的标志。E是一种具有香味的液体乙酸乙酯，下列是有机物之间的转化关系：
（1）A、E的结构简式分别为__________________、____________________。
（2）A→B的反应类型为________________________。
（3）C所含的官能团名称_______________，鉴定它可用的试剂为____________。
（4）写出B→C的化学反应方程式：________________________。
（5）在实验室我们也可以用图所示的装置制取乙酸乙酯。其中饱和碳酸钠溶液的主要作用是_______________________________ 。
（6）装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防_____________________________ 。
（7）做此实验时，有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片，其目的是__
_____。
正确答案
（1）CH2=CH2 CH3COOCH2CH3 （2）加成反应
（3）醛基、银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液
（4）2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
（5）中和挥发出来的乙酸，溶解挥发出来的乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层得到酯。
（6）倒吸。（7）防止大试管中液体暴沸。
根据题意可知A是乙烯，乙烯含有碳碳双键，根据B的性质可知，乙烯和水发生加成反应生成乙醇，所以B是乙醇，在C是乙醛，乙醛氧化生成乙酸，乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯。
（3）乙醛中含有醛基，醛基能发生银镜反应或和新制的氢氧化铜悬浊液反应，据此可以鉴别。
（5）生成的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇，可用饱和碳酸钠溶液除去，即作用是中和挥发出来的乙酸，溶解挥发出来的乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层得到酯。
（6）乙醇、乙酸和水都是互溶的，所以导管口直接插入水中，容易引起液体倒流。
（7）由于反应需要加热，所以加入碎瓷片能防止大试管中液体暴沸。
某含氧有机物，它的相对分子质量为74。7.4 g该含氧有机物充分燃烧后的产物通过浓硫酸后增重5.4 g，通过足量澄清石灰水后有30 g白色沉淀生成。求：
(1)该含氧有机物的分子式；
(2)该含氧有机物有多种同分异构体，写出其中能水解的同分异构体的结构简式。
正确答案
(1)C3H6O2
(2)HCOOCH2CH3 CH3COOCH3
(1)据题意可知：
n(C)＝n(CO2)＝n(CaCO3)＝
n(H)＝2n(H2O)＝2×
n(O)＝
则有机物的实验式为C3H6O2，因其相对分子质量为74，则其分子式为C3H6O2。
(2)若该含氧有机物能水解，则含有
（6分）有机化合物A含有C、H、O三种元素，取该有机物0.2 mol 和0.9 mol O2在密闭容器中燃烧,产物为CO、CO2和H2O(g)，把产物依次通过浓硫酸、灼热的氧化铜和碱石灰。结果，浓H2S
正确答案
（6分）（1）A的分子
（2）
略
（6分） 0．2 mol有机物和0．4 mol O2在密闭容器中燃烧后产物为CO2、CO和H2O(g)。产物经过浓H2SO4后，质量增加10．8 g；再通过灼热的CuO，充分反应后，CuO质量减轻3．2 g，最后气体再通过碱石灰被完全吸收，质量增加17．6 g。（提示：同一个C原子连两个羟基是不稳定结构）通过计算解决以下两个问题，要有必要计算过程：
（1）试推断该有机物的分子式。
（2）若0．2 mol该有机物恰好能与9．2 g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式。
正确答案
（1）C2H6O2；（2）HO—CH2—CH2—OH
试题分析：n(H2O)= 10．8 g÷18g/mol=0．6mol；n(CO)=3．2g÷16g/mol=0．2mol；n(CO2)(总)= 17．6 g÷44g/mol=0．4mol。所以有机物燃烧产生的CO2的物质的量是0．4mol-0．2mol=0．2mol。则0．2mol的有机物中含有C：0．4mol,含有H：0．6×2=1．2mol;含有O：(0．6+0．2+0．2×2)mol-0．4×2mol=0．4mol所以1mol的该有机物含有C原子2mol；含有H原子6mol;含有O原子2mol．因此该物质的化学式是C2H6O2；（2）n(Na)= 9．2 g÷23g/mol=0．4mol,则每一个分子中含有2个羟基。因为在一个C原子上连两个羟基是不稳定结构，所以该有机物的结构简式是HO—CH2—CH2—OH。
（15分）化合物F是合成治疗心血管病的重要药物——美多心安的中间体。其中一种合成路线如下：
回答下列问题：
（1）A的化学名称为 。 （2） B生成C的反应类型为 。
（3）由C生成D的化学方程式为： 。（4）E的分子式为 。
（5）F的结构简式为 。1mol F与足量金属钠反应产生的气体在标准状况下的体积为 。
（6）B有多种同分异构体，写出同时满足下列条件的B的所有同分异构体的结构简式 。
①既能发生银镜反应，又能发生水解反应。
②核磁共振氢谱图中4组吸收峰、且峰面积之比为1：2：6：3。
正确答案
（1）苯乙醇；（2）取代反应；（3）
试题分析：（1）A
( 8 分)有机物A的结构简式为 
（1）B中含氧官能团的名称是________．
（2）A―→C的反应类型是________；A～D中互为同分异构体的是________．
（3）由A生成B的化学方程式是______________________________________．
正确答案
（1）醛基、羧基
（2）消去反应 C、D
（3）
试题分析：（1）B中含氧官能团的名称是醛基、羧基
（2）C比A少了1个羟基，多了1个碳碳双键，所以发生了消去反应；A～D中C、D的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；
（3）由A生成B发生醇的催化氧化反应，化学方程式为
（8分）某烃在标准状况下的密度为3.215 g /L，现取3.6 g该烃完全燃烧，将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重5.4 g，碱石灰增重11 g，求：
(1)该烃的相对分子质量；
(2)确定该烃的分子式；
(3)已知该烃的一氯代物只有一种，写出该烃的结构简式________________________。
正确答案
(1)72 (2分) (2)C5H12 （3分）(3)略 （3分）
略
从石油分馏产品C8H18制取二氢茉莉酮酸甲酯（香料）的流程如下：
试回答下列问题：
（1）有关反应的类型：① ，⑤ ，
（2）有关反应的条件：① ，② 。
（3）有关物质的结构简式：B ，D 。
（4）有关反应的化学方程式：
E→F ，
G→H 。
（5）B的同分异构体有很多，其中含四元碳环的位置异构共有 种，反应④可能产生的另一有机物的结构简式为 ，与该物质不同是同分异构体的是
正确答案
（1）酯化反应 加成反应
（2）NaOH水溶液△ O2，催化剂△
OHC—CH2COHO+4Cu（OH）2HOOCCH2COOH+2Cu2O↓+4H2O
（5）4 HOOCCH2COOCH3，C
本题考查有机合成。从流程看出，A物质有5个碳原子，则D有3个碳原子，且A和D都为烃，A为
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