【正文】 OC—CH===CH—CH===CH—COOH，其合成方法如下： ?其中， M、 X、 Y、 Z分別代表一種有機(jī)物，合成過(guò)程中的其他產(chǎn)物和反應(yīng)條件已略去。 X與 W在一定條件下反應(yīng)可以生成酯 N， N的相對(duì)分子質(zhì)量為 168。 ?請(qǐng)回答下列問(wèn)題： ?(1)W能發(fā)生反應(yīng)的類型有 ________。 (填寫(xiě)字母編號(hào) ) ?A．取代反應(yīng) B．水解反應(yīng) ?C．氧化反應(yīng) D．加成反應(yīng) ?(2)已知 為平面結(jié)構(gòu)，則 W分子中最多有 ________個(gè)原子在同一平面內(nèi)。 ?(3)寫(xiě)出 X與 W在一定條件下反應(yīng)生成 N的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 ?(4)寫(xiě)出含有 3個(gè)碳原子且不含甲基的 X的同系物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________________________________________。 ?(5)寫(xiě)出第 ② 步反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________。 ?解析 采用逆推法， W與 C2H5OH發(fā)生水解的逆反應(yīng) ——酯化反應(yīng)，可得 Z的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ?H5C2OOC—CH===CH—CH===CH—COOC2H5，根據(jù)題目所給信息可以判斷 Y為 OHC—CHO，X為 ?HOCH2—CH2OH，再根據(jù) X與 W在一定條件下反應(yīng)可以生成相對(duì)分子質(zhì)量為 168的酯 N，驗(yàn)證所判斷的 X為 HOCH2—CH2OH正確。 (1) W 中含有碳碳雙鍵和羧 基兩種官能團(tuán)，可以發(fā)生取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)，不能發(fā)生水解反應(yīng)。 (2) 由題中信息可知與 直接相連的原子在同一平面內(nèi)，又知與 直接相連的原子在同一平面內(nèi)，而且碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，因此 W 分子中所有原子有可能都處在同一平面內(nèi)，即最多有 16 個(gè)原子在同一平面內(nèi)。 ?(3)X中含有兩個(gè)羥基， W中含有兩個(gè)羧基，二者可以發(fā)生酯化反應(yīng)消去 2分子 H2O，而生成環(huán)狀酯 N。 ?(4)丙二醇有兩種同分異構(gòu)體，其中HOCH2CH2CH2OH符合題意。 答案 ( 1) AC D ( 2) 16 ( 3) HOCH2CH2OH ＋HOOC — CH == =C H — CH == =C H — COOH ( 4) HOCH2CH2CH2OH ( 5) OHC — CHO ＋ 2( C6H5)3P == =C HCOOC2H5― → 2( C6H5)3P＝ O ＋ H5C2OOCCH == =C H — CH == =C HCOO C2H5 ? 2． (2022重慶理綜， 28)農(nóng) 康酸 M是制備高效除臭劑、粘合劑等多種精細(xì)化學(xué)品的重要原料，可經(jīng)下列反應(yīng)路線得到 (部分反應(yīng)條件略 )。 ( 1) A 發(fā)生加聚反應(yīng)的官能團(tuán)名稱是 ________ ，所得聚合物分子的結(jié)構(gòu)型式是 ________ ( 填 “ 線型 ” 或 “ 體型 ” ) 。 ( 2) B → D 的化學(xué)方程式為 __________ 。 ( 3) M 的同分異構(gòu)體 Q 是飽和二元羧酸，則 Q 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______________( 只 寫(xiě)一種 ) 。 ( 4) 已知： — CH2CN ― ― ― ― ― ― ― ― →Na OH 水溶液△— CH2COONa ＋ NH3， E 經(jīng)五步轉(zhuǎn)變成 M 的合成反應(yīng)流程為： ① E → G 的化學(xué)反應(yīng)類型為 ________________ ， G → H 的化學(xué)方程式為 ______________ __ 。 ② J → L 的離子方程式為 ____________________ 。 ③ 已知： — C( OH) 3 ― ― ― ― ― ― ― →自動(dòng)脫水— COOH ＋ H 2 O ， E 經(jīng)三步轉(zhuǎn)變成 M 的合成反應(yīng)流程為 ________( 示例如 ( 4) 中流程圖；第二步反應(yīng)試劑及條件限用 Na OH 水溶液、加熱 ) 。 解析 (2)由 A→BB 在 NaOH醇溶液中發(fā)生 消去反應(yīng)脫去 1分子 HCl。 (3)Q為飽和二元羧酸，只能為含一個(gè)環(huán)丙基的二元羧酸。 (4)① 光照為烷烴的取代反應(yīng)條件，故 E→ G為取代反應(yīng)。 由題給信息， — CH 2 CN ――――――――→Na OH 水溶液△— CH 2 COO Na ，同時(shí) Na OH 水溶液又為鹵代烴水解的條件，則有 — CH 2 Cl ― → — CH 2 OH 故 H 為 H 又氧化生成 J 即 ③ 據(jù)題給信息第一步： E ――→Cl2光照 第二步： Na OH 水溶液加熱， — CCl3― → — C OONa ；— CH2CN ― → — CH2C OONa 。 第三步：酸化， ? ② J→ L發(fā)生的是 —CHO的銀鏡反應(yīng)。 ? 注意： [Ag(NH3)2]OH為強(qiáng)堿，完全電離。 ? 答案 (1)碳 碳雙鍵 線型 ? (4)① 取代反應(yīng) ?在一些有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，為了防止反應(yīng)物的大量揮發(fā)，提高原料的利用率，常采用回流裝置。有機(jī)物的沸點(diǎn)一般較低，受熱易氣化，遇冷又液化，回流裝置就是通過(guò)冷凝裝置使沒(méi)參加反應(yīng)的有機(jī)物蒸氣冷凝成液體重新回流到反應(yīng)器中，使其繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)。 ? 中學(xué)有機(jī)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)回流裝置 ? 1．苯的硝化反應(yīng) ? 實(shí)驗(yàn) 在一個(gè)大試管里，先加入 mL濃硝酸和 2 mL濃硫酸，搖勻，冷卻到 50～ 60 ℃ 以下，然后慢慢地滴入 1 mL苯，不斷搖動(dòng)，使混合均勻，然后放在 60 ℃ 的水浴中加熱 10 min，把混合物倒入另一個(gè)盛水的試管里?？梢悦黠@地看到，有一種叫做硝基苯 (C6H5NO2)的油狀物生成。 ? 2．制取溴苯的反應(yīng) (起回流作用的是 b段 ) ? 3．乙酸乙酯的水解反應(yīng) ? 【 樣題 1】 回流裝置在物質(zhì)制備中的應(yīng)用 ? 如圖 A是制取溴苯的實(shí)驗(yàn)裝置， B、 C是改進(jìn)后的裝置，請(qǐng)仔細(xì)分析，對(duì)比三個(gè)裝置，回答以下問(wèn)題： ?(1)寫(xiě)出三個(gè)裝置中所共同發(fā)生的兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式： __________________________；____________________。 ?寫(xiě)出 B的試管中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。 ?(2)裝置 A和 C均采用了長(zhǎng)玻璃導(dǎo)管，其作用是 _____________ ?________________________________________________________________________。 ?(3)在按裝置 B、 C裝好儀器及藥品后要使反應(yīng)開(kāi)始，應(yīng)對(duì)裝置 B進(jìn)行的操作是________________________； ?應(yīng)對(duì)裝置 C進(jìn)行的操作是_______________________。 ? (4)裝置 B、 C較好地解決了 A中加裝藥品和使裝置及時(shí)密封的矛盾，方便了操作。 A裝置中這一問(wèn)題在實(shí)驗(yàn)中造成的后果是________________________________________。 ? (5)B中采用了洗氣瓶吸收裝置，其作用是________________________________________________。 ? 反應(yīng)后洗氣瓶中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________。 ? (6)B裝置也存在兩個(gè)明顯的缺點(diǎn)，使實(shí)驗(yàn)的效果不好或不能正常進(jìn)行。這兩個(gè)缺點(diǎn)是 ______________________。 解析 苯與溴發(fā)生反應(yīng)生成溴苯是一個(gè)放熱反應(yīng)，從導(dǎo)管出來(lái)的氣體混有溴、苯蒸氣。結(jié)合裝置 B 、 C 的改進(jìn)，從實(shí)驗(yàn)安全和反應(yīng)物充分利用進(jìn)行解答即可。 苯在鐵粉作用下，可與液溴發(fā)生取代反應(yīng)生成，同時(shí)生成 H Br ，故可用 HNO3酸化的 Ag NO3溶液來(lái)檢驗(yàn)反應(yīng)生成的 HB r ，進(jìn)而證明確實(shí)發(fā)生了取代反應(yīng)，但該反應(yīng)放熱， Br苯又易揮發(fā)， Br2與 H2O 反應(yīng)，生成 HB r 、 HB r O ，會(huì)干擾有關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。此外，苯、 Br2進(jìn)入空氣中會(huì)造成污染，同時(shí)也使反應(yīng)物的利用率降低。 答案 ( 1) 2F e ＋ 3Br2== =2F e Br3 HB r ＋ Ag NO3== =A gBr ↓ ＋ HN O3 ( 2) 導(dǎo)出 HB r ，兼起冷凝器的作用 ?(3)旋轉(zhuǎn)分液漏斗的活塞，使溴和苯的混合液滴到鐵粉上托起軟橡膠袋使鐵粉落入溴和苯組成的混合液中 ?(4)Br2和苯的蒸氣逸出，污染環(huán)境 ?(5)吸收反應(yīng)中隨 HBr逸出的 Br2和苯蒸氣 CCl4由無(wú)色變成橙紅色 ?(6)隨 HBr逸出的溴蒸氣和苯蒸氣不能回流到反應(yīng)器中，原料利用率低；由于導(dǎo)管插入AgNO3溶液中而易產(chǎn)生倒吸 ? 【 樣題 2】 回流裝置在有機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)探究中的應(yīng)用 ? 某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以探究苯與液溴發(fā)生反應(yīng)的原理，并分離提純反應(yīng)產(chǎn)物。 ?請(qǐng)回答下列問(wèn)題： ?(1)冷凝管所起的作用為 ________和 ________，冷凝水從 ________口進(jìn)入 (填“ a”或“ b”)。 ?(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，關(guān)閉 K開(kāi)啟 K1和分液漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反應(yīng)開(kāi)始。裝置 Ⅲ 中小試管內(nèi)苯的作用是____________________________。 ?(3)能說(shuō)明苯與液溴發(fā)生了取代反應(yīng)的現(xiàn)象是_____________ ?________________________________________________________________________。 ?(4)反應(yīng)結(jié)束后，將裝置 Ⅰ 中的水倒吸入裝置Ⅱ 中。這樣操作的目的是____________________________________， ?簡(jiǎn)述這一操作的步驟__________________________。 ?(5)利用三頸燒瓶?jī)?nèi)反應(yīng)后的液體依次進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)操作就可得到較純凈的溴苯。 ?①用蒸餾水洗滌，振蕩，分液；②用5%NaOH溶液洗滌，振蕩，分液；③用蒸餾水洗滌，振蕩，分液；④加入無(wú)水 CaCl2粉末干燥；⑤ ________(填操作名稱 )。 ?解析 (1)主要考查冷凝管中的水流方向，始終為下進(jìn)上出。 (2)溴極易揮發(fā)、有劇毒，易溶于有機(jī)溶劑，裝置 Ⅲ 中小試管內(nèi)苯的作用是吸收溴蒸氣，減少對(duì)空氣的污染。 (3)苯與液溴發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)有 HBr生成，可通過(guò)檢驗(yàn)Br－ 證明苯與液溴發(fā)生了取代反應(yīng)。 (4)充分利用 HBr極易溶于水這一性質(zhì)來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作。(5)第 ⑤ 步為分離苯和溴苯兩種互溶的液體。 ?答案 (1)冷凝回流 導(dǎo)氣 a ?(2)吸收溴蒸氣 ?(3)Ⅲ 中硝酸銀溶液內(nèi)出現(xiàn)淡黃色沉淀 (或測(cè)反應(yīng)后 Ⅲ 中硝酸銀溶液的 pH，其 pH變小 ) ?(4)反應(yīng)結(jié)束后裝置 Ⅱ 中存在大量的溴化氫，使裝置 Ⅰ 中的水倒吸入裝置 Ⅱ 中，可以除去溴化氫氣體，以免污染空氣 關(guān)閉 K1和分液漏斗的活塞，開(kāi)啟 K2 ?(5)分餾 (或蒸餾 )