Question

【題目】某課題組從植物香料中分離出一種罕見的醇（醇A），其結構簡式如下。

（1）根據課內所學知識，該醇可發生的反應包括：___（填字母序號）

A.與金屬Na反應 B.與CuO反應

C.與濃鹽酸反應 D.消去反應

I.該課題組設計了以醇A為原料制備某物質的合成路線。合成反應的第一步。擬使醇A與濃氫溴酸（質量分數47.6%）在90℃下充分反應，制備中間產物B。實驗裝置如圖所示（夾持及加熱儀器略去）。

已知：①HBr溶液受熱時，HBr能否蒸發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%
先蒸發的物質	水先蒸發，直至比值升至47.6%	HBr與水按該比例一起蒸發、液化沸點124.3℃	HBr先蒸發，直至比值降至47.6%

②醇A、中間產物B的沸點均超過200℃。

（2）溫度計1擬用于監控反應溫度，溫度計2擬用于監控實驗中離開燒瓶的物質的沸點。兩個溫度計中，水銀球位置錯誤的是___（填“溫度計1”或“溫度計2”）其水銀球應___；

（3）實驗時，冷凝水應從冷凝管的___（填“a口”或“b口”）流入。

II.將溫度計位置調節好后，課題組成員依次進行如下操作：

①檢驗氣密性，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，逐漸升溫至反應溫度。

（4）反應開始后，當溫度計2的示數上升至39℃時，冷凝管末端持續有液體流出。反應結束時，共收集到無色液體7.0g。經檢測，該液體為純凈物，標記為產物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進行質譜試驗，結果如圖所示。

根據上述實驗結果，C的分子式為___；

（5）取少量產物C進行核磁共振氫譜試驗，共有三個信號峰。三個信號峰的面積之比為3：6：1。綜合上述實驗結果，C的結構簡式為___；

（6）反應結束后，圓底燒瓶內液體分為兩層。可用___方法（填實驗操作名稱）將兩液體分離；

（7）后續檢驗證實，兩液體均較純凈，其中所含雜質均可忽略。上層液體質量為10.7g。取下層液體進行核磁共振氫譜實驗，共有兩個信號峰。峰的面積之比為3：2。綜合以上信息，本實驗的實際總反應方程式為___。

Answer 1

【答案】AB 溫度計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反應生成氫氣，可被CuO氧化生成銅，不能與NaOH溶液反應，且與-OH相連的C上無H，不能發生消去反應；

（2）該反應在90℃下充分反應，溫度計1擬用于監控反應溫度，水銀球應該插在液面以下；

（3）蒸餾時，冷卻水應下進上出；

（4）由上述反應可知，產物C中一定由碳、氫元素，可能含有氧元素，根據題目中各物質的質量算出產物C中所含元素，根據質譜實驗可得，產物C的相對分子質量；

（5）由核磁共振氫譜可知，產物C中氫原子有三種，且個數比為3：6：1，找出符合條件的結構簡式；

（6）對于互不相溶的的液體用分液的辦法分離和提純；

（7）根據各物質的物質的量關系可得，反應生成C5H10為0.1mol，H2O為0.1mol，則另外一種產物為C7H15Br，由核磁共振氫譜可知，找出符合條件的C7H15Br的結構簡式，進而得到總反應方程式。

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

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

（3）蒸餾時，冷卻水應下進上出，所以應從b處進入，故答案為：b；

（4）由上述反應可知，產物C中一定由碳、氫元素，可能含有氧元素，2.2g CO2中碳元素的質量為：2.2g=0.6g，0.9g H2O中氫元素的質量為：0.9g=0.1g，而產物C為0.7g，所以產物C中沒有氧元素，碳原子與氫原子的個數比為：=1：2，根據質譜實驗可得，產物C的相對分子質量為70，符合條件的產物C的分子式為：C5H10，故答案為：C5H10；

（5）由核磁共振氫譜可知，產物C中氫原子有三種，且個數比為3：6：1，符合條件的結構簡式為CH3CH=C(CH3)2，故答案為：CH3CH=C(CH3)2；

（6）對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），可知反應后一定有水存在，根據物質的量的關系可得，反應生成C5H10為0.1mol,H2O為0.1mol，則另外一種產物為C7H15Br，由核磁共振氫譜可知，符合條件的C7H15Br的結構簡式為（CH3）3CCBr(CH3)2,總反應方程式為+HBr CH3CH=C(CH3)2+（CH3）3CCBr(CH3)2+H2O，故答案為：+HBr CH3CH=C(CH3)2+（CH3）3CCBr(CH3)2+H2O。