D和氢溴酸反应生成卤代烃E,E和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成D,则D是醇,A是酯,酯在酸性条件下发生水解反应生成醇和酸,C是酸,且含有5个碳原子,分子量为102,C的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子,所以其结构简式为(CH3)2CHCH2COOH,则D的结构简式是(CH3)2CHCH2CH2OH、E的结构简式是(CH3)2CHCH2CH2Br、F的结构简式是(CH3)2CHCH=CH2.
(1)根据B结构式得其分子式为C10H18O,故答案为C10H18O;
(2)B属于有机物且含有醇羟基,连接醇羟基的碳原子相邻的碳原子上含有氢原子,所以B能发生氧化反应、消去反应、取代反应,因为没有碳碳双键或三键所以不能发生聚合反应、加成反应,故选b e;
(3)D中的醇羟基被溴原子取代生成溴代烃,属于取代反应,E中的羟基和氢原子生成水,发生的反应属于消去反应,所以D→E、E→F的反应类型取代反应、消去反应,故答案为:取代反应、消去反应;
(4)通过以上分析知F是C5H10,化合物H是F的同系物,相对分子质量为56,所以H是丁烯,丁烯有碳链异构和顺反异构,所以丁烯的结构简式分别为:CH2=CHCH2CH3、CH2=C(CH3)2、CH3CH=CHCH3 (顺反, ),故答案为CH2=CHCH2CH3、CH2=C(CH3)2、CH3CH=CHCH3 (顺反, );
(5)根据以上分析知,C的结构简式为(CH3)2CHCH2COOH,F是3﹣甲基﹣1﹣丁烯,故答案为:(CH3)2CHCH2COOH,3﹣甲基﹣1﹣丁烯;
(6)加热条件下,溴代烃和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成醇和溴化钠,所以其反应方程式为:,
故答案为:.
【点评】本题考查了有机物的推断,根据物质含有的官能团推断物质具有的性质来分析解答,难度较大.
9.海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的一种方法:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等中的一种.
(2)将NaCl溶液电解,在电解槽中可直接得到的产品H2、Cl2、NaOH,或H2、NaClO.
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br﹣,其目的为富集溴元素.
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O═4H++2Br﹣+SO42﹣,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是强酸对设备的严重腐蚀.
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃.微溶于水,有毒性和强腐蚀性.他们参观生产过程后,了解到如下装置:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称:冷凝管.
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是Br2腐蚀橡胶.
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:控制温度计b的温度,并收集59℃时的馏分.
④C中液体产生颜色为深红棕色.为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是蒸馏.
【考点】E7:海水资源及其综合利用
【专题】16:压轴题;522:卤族元素.
【分析】(1)除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程叫海水淡化,亦称海水脱盐.海水淡化的方法,基本上分为两大类:
①从海水中取淡水,有蒸留法、反渗透法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法;
②除去海水中的盐分,有电渗拆法、离子交换法和压渗法;
(2)电解饱和氯化钠溶液,在阳极上产生氯气,阴极上产生氢气,同时生成了氢氧化钠;如果氯气遇到氢氧化钠溶液可反应生成次氯酸钠;
(3)海水淡化得到的母液和电解氯化钠溶液生成的氯气反应,得到的溴单质浓度低,溴单质在水中有一定的溶解性且和水反应,提取时消耗过的能源和原料,降低了经济效益;
(4)SO2吸收溴,依据氧化还原反应生成物书写基本规律,Br元素在自然中﹣1价稳定.由于此反应有强酸HBr和H2SO4生成,易腐蚀设备,顺利写出工业生产需要解决的问题;
(5)工业制溴中提纯溴的方法,主要是利用蒸馏方法,由于Br2具有强氧化性,易把橡胶塞和橡胶管氧化腐蚀,所以不用橡胶塞和橡胶管;由于题干中给出信息Br2的沸点是59℃,提纯溴必须收集59℃时的馏分,所以控制温度得到馏分是关键;C中液体为冷凝下来的纯溴,则颜色为深棕红色,除去该产物中仍残留的少量Cl2,加入NaBr溶液,和氯气反应生成氯化钠和溴单质,达到除去氯气的目的,充分反应后,用蒸馏的方法得到.
【解答】解:(1)从海水中取淡水,有蒸留法、反渗透法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法,除去海水中的盐分,有电渗拆法、离子交换法和压渗法,
故答案为:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等中的一种;
故答案为:Cl2;NaOH;NaClO;
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br﹣,目的是低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源,转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质,用于富集溴元素,
故答案为:富集溴元素;
(4)二氧化硫吸收溴单质发生反应,SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,离子方程式为SO2+Br2+2H2O═4H++2Br﹣+SO42﹣,环境保护主要是减少SO2气体的损耗和排放,工业生产中应解决的主要问题是反应生成了两种强酸,易腐蚀设备,
故答案为:SO2+Br2+2H2O═4H++2Br﹣+SO42﹣;强酸对设备的严重腐蚀;
(5)①由装置图可知,提纯溴利用的原理是蒸馏,仪器B为冷凝管,故答案为:冷凝管;
②控制温度59℃,使溴单质挥发,通过冷凝得到呈深红棕色的液态溴单质,同时避免污染环境,最后进行尾气吸收,由于溴单质是一种强氧化剂,易腐蚀橡胶制品,所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管,故答案为:Br2腐蚀橡胶;