Question

5．气化和液化是使煤变成清洁能源的有效途径，煤的气化的主要反应是C+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂，CO和H₂的混合气体是合成多种有机物的原料气，研究由CO和H₂合成有机物的化学称为一碳化学，如图是合成某些物质的路线图．
其中，D易溶于水，且与CH₃COOH互为同分异构体，F分子中的碳原子数是D中的3倍，H经催化氧化可得到G，请回答下列问题：
（1）写出下列物质的结构简式：A：CH₃OH，H：HOCH₂CH₂CH₂CH₃，A和H的关系是互为同系物．
（2）利用合成气（H₂+CO）生产汽油、甲醇和氨等已经实现了工业化，合成气也可合成醛、酸、酯等多种产物，下列表述正确的是A．
①以合成气为原料的反应都是化合反应；②改变合成气中的CO与H₂的体积比，可得到不同的产物；③合成气的转化反应需在适当的温度和压强下通过催化完成；④从合成气出发生成气烃或醇类有机物是实现“煤变油”的有效途径；⑤以合成气为原料的反应产物中不可能有烯烃或水．
A．①②④B．②③④C．②④⑤D．③④⑤
（3）写出下列反应的化学式：①CH₃COOH+E→F：2CH₃COOH+HOCH₂CH₂OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+2H₂O；②A→B：2CH₃OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HCHO+2H₂O．

Answer 1

分析 D易溶于水，且与CH₃COOH互为同分异构体，且D能够与氢气发生加成反应，则D的结构简式为：HOCH₂CHO；D与氢气加成生成E，则E为HOCH₂CH₂OH，E与乙酸酯化生成F，F分子中的碳原子数是D的3倍，则F中含有6个C原子，F为：；从HCOOCH₂CH₂CH₂CH₃逆推：且H经催化氧化可得到G，则H为HOCH₂CH₂CH₂CH₃、C为HCOOH、B为HCHO、A为CH₃OH，由H得G为CH₃CH₂CH₂CHO，据此进行解答．

解答 解：D易溶于水，且与CH₃COOH互为同分异构体，且D能够与氢气发生加成反应，则D的结构简式为：HOCH₂CHO；D与氢气加成生成E，则E为HOCH₂CH₂OH，E与乙酸酯化生成F，F分子中的碳原子数是D的3倍，则F中含有6个C原子，F为：；从HCOOCH₂CH₂CH₂CH₃逆推：且H经催化氧化可得到G，则H为HOCH₂CH₂CH₂CH₃、C为HCOOH、B为HCHO、A为CH₃OH，由H得G为CH₃CH₂CH₂CHO，
（1）根据上面的分析可知，A为CH₃OH，H为HOCH₂CH₂CH₂CH₃，它们互为同系物，
故答案为：CH₃OH；HOCH₂CH₂CH₂CH₃；互为同系物；
（2）①根据题中物质转化关系，以合成气为原料的反应，比较原料和生成物可知，都是化合反应，故正确；
②改变合成气中的CO与H₂的体积比，可得到不同的产物，故正确；
③根据题中物质转化条件可知，合成气的转化反应需在适当的温度和压强下，不一定要通过催化也可以完成，故错误；
④从合成气出发生成气烃或醇类有机物是实现“煤变油”的有效途径，故正确；
⑤以合成气为原料的反应产物中，根据元素守恒可知，有可能有烯烃或水，故错误；
故选A；
（3）①E为HOCH₂CH₂OH，F为：，CH₃COOH+E→F的化学方程式为2CH₃COOH+HOCH₂CH₂OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+2H₂O，
故答案为：2CH₃COOH+HOCH₂CH₂OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+2H₂O；
②B为HCHO，A为CH₃OH，A→B的化学方程式为2CH₃OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HCHO+2H₂O，
故答案为：2CH₃OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HCHO+2H₂O．

点评 本题考查有机推断，涉及有机物结构与性质、有机反应方程式书写等知识，题目难度中等，熟练掌握常见有机物结构与性质为解答关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力及逻辑推理能力．