1、简答题 对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体,可由苯胺磺化得到:

主要试剂及产品的物理常数:
名称 | 性状 | 熔点/°C | 沸点/°C | 在水中的溶解度(g/100mL) 苯胺 无色油状液体 -6.1 184.4 3.6/18℃ 对氨基苯磺酸 无色结晶 | 熔点365°C;内盐280~290°C 0.8/10℃;1.08/20℃;6.67/100℃
|
实验室中可用苯胺、浓硫酸为原料,利用如图实验装置模拟合成对氨基苯磺酸.实验步骤如下:

①在一个250mL三颈烧瓶中加入10mL苯胺及几粒沸石,将三颈?烧瓶放入冷水中冷却,小心地加入18mL浓硫酸.如图所示,在三颈烧瓶的两个瓶口上分别装冷凝管、温度计(水银球浸入反应液中),另一个没有使用的瓶口用塞子塞紧.
②将三颈烧瓶置于______中加热至170~180℃,维持此温度2~2.5h.
③将反应产物冷却至约50℃后,倒入盛有100mL冷水的烧杯中,用玻璃棒不断搅拌,促使对氨基苯磺酸晶体析出.用该烧杯中的少量冷水将烧瓶内残留的产物冲洗到烧杯中,抽滤,用少量冷水洗涤,得到的晶体是对氨基苯磺酸粗产品.
④为提高产品的纯度,将粗产品先______,再______,抽滤,收集产品,晾干.
请回答下列问题:
(1)装置中冷凝管的作用是______,冷却水应从______口(填“a”或“b”)处通入,加入浓硫酸时烧瓶中出现白烟,杯壁上出现白色块状物,写出其反应方程式:______.
(2)步骤②中采用______加热,这种加热方法的优点是______.
(3)步骤③用少量冷水洗涤晶体的好处是______.
(4)步骤③和④均进行抽滤操作,在抽滤完毕停止抽滤时,应注意先______,然后______,以防倒吸.
(5)步骤④中将粗产品先______,再______,抽滤,收集产品,晾干,以提高对氨基苯磺酸的纯度.每次抽滤后均应将母液收集起来,再进行适当处理,其目的是______.
参考答案:②因油浴加热可保持稳定在170~180℃,且温度能维持时间长,故答案为:油浴;
④因产品在热水中的溶解度大,可溶解后冷却结晶得到产品,故答案为:用沸水溶解;冷却结晶;
(1)冷凝管起冷凝回流的作用,冷却水从下口进入,即从b进水,冷却效果好;反应主要生成对氨基苯磺酸,发生

,也会有副反应发生,如

,产生白烟,
故答案为:冷凝回流;b;

;
(2)水浴加热不能达到170℃,而采用油浴加热,有利于控制温度,故答案为:油浴;反应物受热均匀,便于控制温度;
(3)由表格中的数据可知,冷却时产品变为晶体,减少产品的损失,故答案为:减少氨基苯磺酸的损失;
(4)抽滤完毕停止抽滤时,为防止倒吸,先拆下连接抽气泵和吸滤瓶间的橡皮管,再关水龙头,
故答案为:拆下连接抽气泵和吸滤瓶间的橡皮管;关闭水龙头;
(5)对氨基苯磺酸受温度影响较大,温度大时溶解度大,在热水中溶解后可冷却结晶得到产品,提高产率,
故答案为:用沸水溶解;冷却结晶;提高氨基苯磺酸的产率.
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 据报道,一种名为苹果醋(ACV)的浓缩饮料风靡美国.苹果醋是由苹果发酵而成的酸性饮品,具有解毒、降脂、减肥和止泻等功效.苹果酸(A)是这种饮料中的主要酸性物质.已知:在下列有关苹果酸(A)的转化关系中,B能使溴的四氯化碳溶液褪色.
回答下列问题:

(1)苹果酸分子中所含官能团的名称是______.
(2)苹果酸不能发生反应的有______(选填序号)
①加成反应?②酯化反应?③加聚反应
④氧化反应?⑤消去反应?⑥取代反应
(3)写出B、C的结构简式和F的分子式:
B的结构简式:______,
C的结构简式:______,
F的分子式:______.
(4)写出A→D的化学方程式:______.
(5)苹果酸(A)有多种同分异构体,写出符合下列条件的两种同分异构体的结构简式:
条件:①在一定条件下,能发生银镜反应?②能与苯甲酸发生酯化反应?③能与乙醇发生酯化反应?④分子中同一碳原子不能连有2个羟基______、______.
参考答案:A发生消去反应生成B,B为HOOCCH=CHCOOH,A发生氧化反应生成C,C为

,A中含有-OH和-COOH,两分子A可发生酯化反应生成环酯,
(1)苹果酸分子中含有-OH和-COOH,即羟基、羧基,故答案为:羟基、羧基;
(2)苹果酸分子中含有-OH和-COOH,可发生酯化、消去、氧化以及取代和缩聚反应,不能发生加成、加聚反应,
故答案为:①③;
(3)由以上分析可知B为HOOCCH=CHCOOH,C为

,A的分子式为C4H6O5,2分子A发生酯化反应生成F和2分子H2O,则F的分子式为C8H8O8,
故答案为:HOOCCH=CHCOOH;

;C8H8O8;
(4)2分子A发生酯化反应生成D,D为六元环,反应的方程式为

,
故答案为:

(5)A的同分异构体中①在一定条件下,能发生银镜反应,说明含有醛基;?②能与苯甲酸发生酯化反应说明含有羟基;?③能与乙醇发生酯化反应,说明含有羧基;?④分子中同一碳原子不能连有2个羟基,同时具备这几个条件的A的同分异构体有:

、

、

,
故答案为:

、

、

.
本题解析:
本题难度:一般
3、推断题 有机物E(C6H8O4)广泛用于涂料行业中,其合成路线如下(其中直链烃A的相对分子质量是56,B的相对分子质量比A大69)。

(1)烃A的结构简式为________________。
(2)③的反应类型是______________反应。
(3)下列说法正确的是___________(填序号)。
a.反应①属于取代反应? b.B与二氯甲烷互为同系物
c.C不存在在羟酸类同分异构体? d.D能发生缩聚反应
(4)C转化为D经过如下4步反应完成:
D。
则⑥所需的无机试剂及反应条件是___________;④的化学方程式是_________________。
参考答案:(8分)(1)CH3CH=CHCH3(1分) (2)取代(或酯化)(1分) (3)ad(2分,选对1个得1分,有错误不得分) (4)NaOH醇溶液、加热(全对2分,有错误不得分)
HOCH2-CH=CH-CH2OH+HCl
HOCH2CH2CHClCH2OH(2分)
本题解析:根据反应条件可知,反应②是卤代烃的水解反应,即C是醇类。由转化关系中C的分子式C4H8O2可知,A分子中含有4个碳原子。又因为直链烃A的相对分子质量是56,所以A中含有的氢原子数目为(56-4×12)÷1=8,因此A的化学式是C4H8。由转化关系可知,B为氯代烃,B的相对分子质量比A大69,因此B为二元氯代烃,故C为二元醇。由C与D(C4H4O4)的分子式可知,C发生氧化反应生成D,D能和甲醇在浓硫酸的作用下发生酯化反应,所以D是二元羧酸。根据D的化学式可知,D的不饱和度为(4×2+2-4)÷2=3,所以D中含有碳碳双键,因此D的结构简式为HOOC-CH=CH-COOH,逆推可知,C为HOCH2-CH=CH-CH2OH,B为ClCH2-CH=CH-CH2Cl,A为CH3CH=CHCH3。D与CH3OH在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成E(C6H8O4),故E的结构简式为CH3OOC-CH=CH-COOCH3。
(1)由上述分析可知,烃A的结构简式为CH3CH=CHCH3。
(2)反应③是HOOC-CH=CH-COOH与CH3OH在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成E(C6H8O4),属于取代反应。
(3)a.反应①是CH3CH=CHCH3与氯气反应生成ClCH2-CH=CH-CH2Cl,属于取代反应,故a正确;b.B中含有碳碳双键,与二氯甲烷不是同系物,故b错误;c.C存在羧酸类同分异构体,如CH3CH2CH2COOH等,故c错误;d.D分子中含有2个-COOH,能发生缩聚反应,故d正确,答案选ad。
(4)C转化为D经过如下4步反应完成:
D,反应④与HCl发生加成反应,保护碳碳双键被酸性高锰酸钾氧化,反应方程式为:HOCH2-CH=CH-CH2OH+HCl
HOCH2CH2CHClCH2OH。反应⑥在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应,还原碳碳双键。
本题难度:困难
4、选择题 尼龙-66是一种重要的合成纤维,它是由己二酸和己二胺 [H2N-(CH2)8-NH2]以相等的物质的量在一定条件下聚合而成的,下列叙述中不正确的是
[? ]
A.尼龙-66的结构简式是
?
B.合成尼龙-66的反应属于缩聚反应 ?
C.合成尼龙-66的反应基础是酯化反应?
D.尼龙-66的长链结构中含有肽键
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
5、推断题 已知:①苯和卤代烃在催化剂作用下可以生成烷基苯和卤化氢,例如:

②苯的同系物(如甲苯、乙苯等)能被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸,例如:

③ K不发生银镜反应。
根据以下转化关系(生成物中所有无机物均已略去),回答下列问题:

(1)在①~⑥六个反应中,属于取代反应的是(填反应编号)?。
(2)写出物质的结构简式F?,I?。
(3)能与FeCl3溶液反应呈紫色的E的同分异构体有?种。
(4)写出下列化学方程式:
B→D:?;
G→H:?。
参考答案:(10分)(1)①③④⑤?(2)
;
(3)3
(4) ?B→D:



;
G→H:
本题解析:根据反应③的条件可知,该反应是酯化反应,则C是醇,E是羧酸。根据反应①的条件并结合已知信息可知,D中含有苯环,所以E是苯甲酸,则根据F的相对分子质量可知,C的相对分子质量是150+18-122=46,所以C是乙醇,F是苯甲酸乙酯,结构简式是
。乙醇发生消去反应生成A,则A是乙烯,B就是氯乙烷,则D是乙苯。乙苯和氯气在光照的条件下发生取代反应生成G,则G的结构简式有两种情况,即
或
。又因为K不能发生银镜反应,这说明G只能是
。G水解生成J,则J就是
。J发生催化氧化生成K,所以K就是
。G发生消去反应生成H,所以H是苯乙烯。苯乙烯含有碳碳双键,能发生加聚反应生成高分子化合物,则I就是聚苯乙烯。
点评:该题是高考中的常见题型,试题综合性强,难度较大,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练。该题的关键是熟练掌握常见官能团的转化关系,并能结合已知灵活运用即可。有助于培养学生的逻辑思维能力、自学能力和知识的迁移能力,有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性。
本题难度:一般