Question

7．據(jù)國家財(cái)政部新聞辦公室的消息，近日，中央財(cái)政下?lián)鼙狈讲膳瘏^(qū)既有居住建筑供熱計(jì)量及節(jié)能改造資金達(dá)53億元，對既有建筑的節(jié)能工作給予重大支持．在節(jié)能改造這中，利用有機(jī)熱載體可比傳統(tǒng)水、無機(jī)熱載體節(jié)能30%以上，有機(jī)熱載體具有較好的熱穩(wěn)定性、不易腐蝕管道設(shè)備、傳送阻力小等優(yōu)點(diǎn)，但溫度超過80℃時(shí)，需隔絕空氣，溫度過高易出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象．有機(jī)熱載體可分為石蠟基碳?xì)浠�合物（飽和烷烴）、環(huán)烷烴碳?xì)浠�合物、芳香烴碳?xì)浠�合物三類．根�?jù)以上信息和相關(guān)知識回答下列問題：
（1）下列說法正確的是D．
A．有機(jī)熱載體在傳遞熱量過程中自身發(fā)生了變化從而提高了熱效率
B．石蠟基碳?xì)浠�合物能使酸性KMnO₄溶液褪色
C．有機(jī)熱載體工作溫度越高越好
D．有機(jī)熱載體在傳遞熱量過程中需隔離空氣
（2）工業(yè)上將苯蒸氣通過赤熱的鐵合成一種新型有機(jī)熱載體，其分子中苯環(huán)上的一氯代物有3種，1mol該化合物催化加氫時(shí)最多消耗6mol H₂．
①該有機(jī)熱載體是B．
A．   B．C．  D．
②下列關(guān)于該有機(jī)熱載體的說法正確的是D．
A．苯蒸氣合成該有機(jī)熱載體的反應(yīng)屬于加成反應(yīng)
B．該有機(jī)熱載體與苯互為同系物
C．該有機(jī)熱載體能與溴水發(fā)生取代反應(yīng)
D．該有機(jī)熱載體所有原子可能在同一平面內(nèi)
③有機(jī)物 與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為．
（3）某有機(jī)熱載體為苯的同系物，取一定質(zhì)量的該有機(jī)物完全燃燒，生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰，經(jīng)測定，前者質(zhì)量增加10.8g，后者質(zhì)量增加39.6g（設(shè)均為完全吸收）．又知經(jīng)氯化處理后，該苯的同系物苯環(huán)上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一種．
①推斷該苯的同系物的分子式為C₉H₁₂．
②寫出該有機(jī)物在催化劑作用下與液溴反應(yīng)生成一溴代物的化學(xué)方程式．

Answer 1

分析 （1）有機(jī)熱載體具有較好的熱穩(wěn)定性，溫度不超過80℃時(shí)，性質(zhì)不變化，需要隔絕空氣，防止被氧化；
（2）有機(jī)熱載體，其分子中苯環(huán)上的一氯代物有3種，1mol該化合物催化加氫時(shí)最多消耗6mol H₂，說明苯環(huán)有3種不同的位置，分子中可能含有2個(gè)苯環(huán)；含有碳碳雙鍵，可發(fā)生加成反應(yīng)；
（3）根據(jù)二氧化碳和水的質(zhì)量可確定有機(jī)物最簡式，且通式符合C_nH_（2n-6），該苯的同系物苯環(huán)上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一種，說明結(jié)構(gòu)對稱，苯環(huán)上含有3個(gè)相同的烴基．

解答 解：（1）A．有機(jī)熱載體在傳遞熱量過程中自身沒有發(fā)生變化，故A錯誤；
B．石蠟基碳?xì)浠�合物為烷烴，性質(zhì)穩(wěn)定，不能使酸性KMnO₄溶液褪色，故B錯誤；
C．有機(jī)熱載體工作溫度較高時(shí)易出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，故C錯誤；
D．有機(jī)熱載體在傳遞熱量過程中需隔離空氣，防止被氧化，故D正確．
故答案為：D；
 （2）①有機(jī)熱載體，其分子中苯環(huán)上的一氯代物有3種，1mol該化合物催化加氫時(shí)最多消耗6mol H₂，說明苯環(huán)有3種不同的位置，分子中可能含有2個(gè)苯環(huán)，只有B符合，C、D的一氯代物分別有2種、1種，故答案為：B；
 ②A．苯蒸氣合成該有機(jī)熱載體的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)，故A錯誤；
B．該有機(jī)熱載體與苯結(jié)構(gòu)不同，不是同系物，故B錯誤；
C．該有機(jī)熱載體具有苯的性質(zhì)，與溴水不反應(yīng)，可在催化作用下與液溴發(fā)生取代反應(yīng)，故C錯誤；
D．該有機(jī)熱載體含有兩個(gè)苯環(huán)，所有原子可能在同一平面內(nèi)，故D正確；
故答案為：D；
③含有碳碳雙鍵，可發(fā)生加成反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為，
故答案為：；
（3）①某有機(jī)熱載體為苯的同系物，取一定質(zhì)量的該有機(jī)物完全燃燒，生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰，經(jīng)測定，前者質(zhì)量增加10.8g，為水的質(zhì)量，n（H₂O）=$\frac{10.8g}{18g/mol}$=0.6mol，后者質(zhì)量增加39.6g，為二氧化碳的質(zhì)量，n（CO₂）=$\frac{39.6g}{44g/mol}$=0.9mol，
則N（C）：N（H）=9：12，因?yàn)楸降耐�系物，則通式符合C_nH_（2n-6），分子式應(yīng)為C₉H₁₂，
故答案為：C₉H₁₂；
②該苯的同系物苯環(huán)上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一種，說明結(jié)構(gòu)對稱，苯環(huán)上含有3個(gè)相同的烴基，應(yīng)為，在催化劑作用下與液溴反應(yīng)生成一溴代物的化學(xué)方程式為，
故答案為：．

點(diǎn)評 本題綜合考查有機(jī)物的推斷，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查，注意把握有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)的性質(zhì)，把握同分異構(gòu)體的判斷，難度中等．