Question

【題目】某課題組從植物香料中分離出一種罕見的醇（醇A），其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下。

（1）根據(jù)課內(nèi)所學(xué)知識(shí)，該醇可發(fā)生的反應(yīng)包括：___（填字母序號(hào)）

A.與金屬Na反應(yīng) B.與CuO反應(yīng)

C.與濃鹽酸反應(yīng) D.消去反應(yīng)

I.該課題組設(shè)計(jì)了以醇A為原料制備某物質(zhì)的合成路線。合成反應(yīng)的第一步。擬使醇A與濃氫溴酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)47.6%）在90℃下充分反應(yīng)，制備中間產(chǎn)物B。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（夾持及加熱儀器略去）。

已知：①HBr溶液受熱時(shí)，HBr能否蒸發(fā)受到體系匯總含水量的影響。具體情況如下表。

	<47.6%	47.6%	>47.6%
先蒸發(fā)的物質(zhì)	水先蒸發(fā)，直至比值升至47.6%	HBr與水按該比例一起蒸發(fā)、液化沸點(diǎn)124.3℃	HBr先蒸發(fā)，直至比值降至47.6%

②醇A、中間產(chǎn)物B的沸點(diǎn)均超過200℃。

（2）溫度計(jì)1擬用于監(jiān)控反應(yīng)溫度，溫度計(jì)2擬用于監(jiān)控實(shí)驗(yàn)中離開燒瓶的物質(zhì)的沸點(diǎn)。兩個(gè)溫度計(jì)中，水銀球位置錯(cuò)誤的是___（填“溫度計(jì)1”或“溫度計(jì)2”）其水銀球應(yīng)___；

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，冷凝水應(yīng)從冷凝管的___（填“a口”或“b口”）流入。

II.將溫度計(jì)位置調(diào)節(jié)好后，課題組成員依次進(jìn)行如下操作：

①檢驗(yàn)氣密性，裝入沸石；

②加入18.6g醇A（0.1mol）、17.0g47.6%氫溴酸（含8.1gHBr、0.1mol）；

③開始加熱，逐漸升溫至反應(yīng)溫度。

（4）反應(yīng)開始后，當(dāng)溫度計(jì)2的示數(shù)上升至39℃時(shí)，冷凝管末端持續(xù)有液體流出。反應(yīng)結(jié)束時(shí)，共收集到無色液體7.0g。經(jīng)檢測(cè)，該液體為純凈物，標(biāo)記為產(chǎn)物C。取0.7gC在氧氣中充分燃燒，共收集到2.2gCO2、0.9gH2O。另取少量C進(jìn)行質(zhì)譜試驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，C的分子式為___；

（5）取少量產(chǎn)物C進(jìn)行核磁共振氫譜試驗(yàn)，共有三個(gè)信號(hào)峰。三個(gè)信號(hào)峰的面積之比為3：6：1。綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___；

（6）反應(yīng)結(jié)束后，圓底燒瓶?jī)?nèi)液體分為兩層�？捎�___方法（填實(shí)驗(yàn)操作名稱）將兩液體分離；

（7）后續(xù)檢驗(yàn)證實(shí)，兩液體均較純凈，其中所含雜質(zhì)均可忽略。上層液體質(zhì)量為10.7g。取下層液體進(jìn)行核磁共振氫譜實(shí)驗(yàn)，共有兩個(gè)信號(hào)峰。峰的面積之比為3：2。綜合以上信息，本實(shí)驗(yàn)的實(shí)際總反應(yīng)方程式為___。

Answer 1

【答案】AB 溫度計(jì)1 插到液面以下 b C5H10 CH3CH=C(CH3)2 分液 +HBr CH3CH=C(CH3)2+（CH3）3CCBr(CH3)2+H2O

【解析】

（1）含-OH可與Na反應(yīng)生成氫氣，可被CuO氧化生成銅，不能與NaOH溶液反應(yīng)，且與-OH相連的C上無H，不能發(fā)生消去反應(yīng)；

（2）該反應(yīng)在90℃下充分反應(yīng)，溫度計(jì)1擬用于監(jiān)控反應(yīng)溫度，水銀球應(yīng)該插在液面以下；

（3）蒸餾時(shí)，冷卻水應(yīng)下進(jìn)上出；

（4）由上述反應(yīng)可知，產(chǎn)物C中一定由碳、氫元素，可能含有氧元素，根據(jù)題目中各物質(zhì)的質(zhì)量算出產(chǎn)物C中所含元素，根據(jù)質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)可得，產(chǎn)物C的相對(duì)分子質(zhì)量；

（5）由核磁共振氫譜可知，產(chǎn)物C中氫原子有三種，且個(gè)數(shù)比為3：6：1，找出符合條件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；

（6）對(duì)于互不相溶的的液體用分液的辦法分離和提純；

（7）根據(jù)各物質(zhì)的物質(zhì)的量關(guān)系可得，反應(yīng)生成C5H10為0.1mol，H2O為0.1mol，則另外一種產(chǎn)物為C7H15Br，由核磁共振氫譜可知，找出符合條件的C7H15Br的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，進(jìn)而得到總反應(yīng)方程式。

（1）含-OH可與Na反應(yīng)生成氫氣，可被CuO氧化生成銅，不能與NaOH溶液反應(yīng)，且與-OH相連的C上無H，不能發(fā)生消去反應(yīng)，故答案為：AB；

（2）該反應(yīng)在90℃下充分反應(yīng)，溫度計(jì)1擬用于監(jiān)控反應(yīng)溫度，水銀球應(yīng)該插在液面以下，故答案為：溫度計(jì)1；插到液面以下；

（3）蒸餾時(shí)，冷卻水應(yīng)下進(jìn)上出，所以應(yīng)從b處進(jìn)入，故答案為：b；

（4）由上述反應(yīng)可知，產(chǎn)物C中一定由碳、氫元素，可能含有氧元素，2.2g CO2中碳元素的質(zhì)量為：2.2g=0.6g，0.9g H2O中氫元素的質(zhì)量為：0.9g=0.1g，而產(chǎn)物C為0.7g，所以產(chǎn)物C中沒有氧元素，碳原子與氫原子的個(gè)數(shù)比為：=1：2，根據(jù)質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)可得，產(chǎn)物C的相對(duì)分子質(zhì)量為70，符合條件的產(chǎn)物C的分子式為：C5H10，故答案為：C5H10；

（5）由核磁共振氫譜可知，產(chǎn)物C中氫原子有三種，且個(gè)數(shù)比為3：6：1，符合條件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH=C(CH3)2，故答案為：CH3CH=C(CH3)2；

（6）對(duì)于互不相溶的的液體用分液的辦法分離和提純，故答案為：分液；

（7）由18.6g醇A（0.1mol）、17.0g47.6%氫溴酸（含8.1gHBr、0.1mol），可知反應(yīng)后一定有水存在，根據(jù)物質(zhì)的量的關(guān)系可得，反應(yīng)生成C5H10為0.1mol,H2O為0.1mol，則另外一種產(chǎn)物為C7H15Br，由核磁共振氫譜可知，符合條件的C7H15Br的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為（CH3）3CCBr(CH3)2,總反應(yīng)方程式為+HBr CH3CH=C(CH3)2+（CH3）3CCBr(CH3)2+H2O，故答案為：+HBr CH3CH=C(CH3)2+（CH3）3CCBr(CH3)2+H2O。