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一、解答题
1.随着现代工业的发展,能源问题已经越来越引起人们的重视。科学家预言,未来最理想的燃料是绿色植物,即将植物的秸秆(主要成分是纤维素)用适当的催化剂作用水解成葡萄糖,再将葡萄糖转化为乙醇,用作燃料。
(1)写出绿色植物的秸秆转化为乙醇的化学方程式:
①_________________________________________________________;
②_________________________________________________________。
(2)乙醇除用作燃料外,还可以用它合成其他有机物。以乙醇为起始原料的转化关系图如下:
请在方框中填上相应物质的结构简式。A____________;B____________;C____________
(3)写出上面转化关系图中由CH2OHCH2OH+物质CC4H4O4的化学方程式(有机物用结构简式表示)。____________
答案:(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 C6H12O62C2H5OH+2CO2↑ CH2=CH2 OHCCHO HOOCCOOH +2H2O
【分析】
(1)根据纤维素的水解、葡萄糖转化为乙醇的反应写出相应的反应方程式;
(2)根据醇的消去反应写出生成物的结构简式;根据环状酯结合提示写出醇反应产物的结构简式;
(3)根据酸和醇的酯化反应写出相应的反应方程式。
解析:(1)纤维素在催化剂、加热条件下能水解生成葡萄糖,葡萄糖在催化剂条件下能分解生成乙醇和二氧化碳,故答案为:(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6;C6H12O62C2H5OH+2CO2↑;
(2)乙醇在催化剂、加热条件下能发生消去反应生成乙烯和水;乙二醇在催化剂条件下能被氧化成乙二醛,乙二醛在催化剂条件下能被氧化成乙二酸,故答案为:CH2=CH2;OHCCHO;HOOCCOOH;
(3)乙二醇和乙二酸反应生成乙二酸乙二酯和水,故答案为:+2H2O。
2.已知:(1)R-XRCNRCOOH
(2)
(3)
现用如下方法合成高效、低毒农药灭菊酯()
(1)原料A是苯的最简单的同系物,其名称是_______;合成G的反应类型是_______。
(2)写出B的结构简式_______。
(3)写出反应D→E的化学方程式:_______。
(4)杀灭菊酯的核磁共振氢谱共有_______种峰。
(5)氨基酸X与I互为同分异构体,且X是萘( )的一取代物,含有碳碳叁键,X所有可能的结构共有_______种。高聚物Y是由X通过肽键连接而成,Y的结构简式是_______(只要求写一种)。
答案:甲苯 取代反应 +CH3CHClCH3+NaOH→NaCl+H2O+; 13 8
解析:F与I在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成杀灭菊酯,H发生信息(2)反应生成I,由杀灭菊酯的结构可知,F为、I为。结合反应信息(2)可知H为,G发生信息反应(3)生成H,则G为。
E发生信息(1)中第2步反应生成F,则E为,C发生信息(1)中第1步反应生成D,D与CH3CHCHCH3在50%氢氧化钠条件下反应生成E,根据E的结构可知,D为,C为,A与氯气在Fe作催化剂条件下与氯气发生取代反应生成B,B与氯气在光照条件下生成C,故A为,B为,(1)由上述分析可知,A为,名称为甲苯,由反应物及G的结构可知合成G的反应属于取代反应;(2)B的结构简式为;(3)反应D→E的化学方程式:+CH3CHClCH3+NaOH→NaCl+H2O+;(4)杀灭菊酯分子中有13种化学环境不同的H原子,其核磁共振氢谱共有13种峰;(5)氨基酸X与互为同分异构体,且X是萘( )的一取代物,含有碳碳叁键,侧链为-C≡CCH(NH2)COOH,或-CH(NH2)C≡CCOOH,或-CH(COOH)C≡CNH2,或-C(NH2)(COOH)C≡CH,萘分子中只有2种H原子,故符合条件的同分异构体共有8种,其中一种为X为,X通过肽键连接而成的高聚物Y的结构简式是。
3.聚合物G可用于生产全生物降解塑料,在“白色污染”日益严重的今天有着重要的作用。有关转化关系如下:
已知:CH3CH2CH2Br + NaOHCH3CH2CH2OH + NaBr
请回答下列问题:
(1)物质A的分子式为_________,B的结构简式为_________;
(2)请写出F中含氧官能团的结构简式______________;
(3)反应①~④中属于加成反应的是_______________;
(4)写出由C生成D的化学方程式_______________________。
(5)写出由F生成聚合物G的化学方程式________
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