Question

18．页岩气是一种从页岩层中开采出来的气体资源．以页岩气的主要成分A为原料可合成一种重
要的化工产品--乌洛托品，其合成路线如下：

已知A是一种烃，所含碳的质量分数为75%，B的相对分子质量为50.5．
（1）乌洛托品的化学式为C₆H₁₂N₄
（2）A→B 的化学方程式为取代反应，其反应类型为CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl
（3）金刚烷和1，3，5，7-四甲基金刚烷（如图）都是结构与乌洛托品相似的有机物，金刚烷与1，3，5，7-四甲基金刚烷的相对分子质量相差56

（4）将甲醛（HCHO）水溶液与氨水混合蒸发也可制得乌洛托品．若原料完全反应生成乌洛托品，则甲
醛与氨的物质的量之比为C
A．1：1       B．2：3      C．3：2      D．2：1．

Answer 1

分析 A是一种烃，所含碳的质量分数为75%，则A为CH₄，A在光照条件下与氯气发生取代反应生成B，B的相对分子质量为50.5，所以B为CH₃Cl，B在碱性条件下发生水解得C为CH₃OH，
（1）根据乌洛托品的结构简式可写出其化学式；
（2）A在光照条件下与氯气发生取代反应生成B，根据元素守恒书写化学方程式；
（3）根据金刚烷的结构简式与1，3，5，7-四甲基金刚烷的结构简式可知，两分子之间相差四个CH₂，据此答题；
（4）甲醛（HCHO）水溶液与氨水混合蒸发也可制得乌洛托品的反应方程式为6HCHO+4NH₃=+6H₂O，根据方程式可计算出甲醛与氨的物质的量之比．

解答 解：A是一种烃，所含碳的质量分数为75%，则A为CH₄，A在光照条件下与氯气发生取代反应生成B，B的相对分子质量为50.5，所以B为CH₃Cl，B在碱性条件下发生水解得C为CH₃OH，
（1）根据乌洛托品的结构简式可知其化学式为C₆H₁₂N₄，
故答案为：C₆H₁₂N₄；
（2）A在光照条件下与氯气发生取代反应生成B，反应的方程式为CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl，
故答案为：取代反应；CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl；
（3）根据金刚烷的结构简式与1，3，5，7-四甲基金刚烷的结构简式可知，两分子之间相差四个CH₂，所以金刚烷与1，3，5，7-四甲基金刚烷的相对分子质量相差56，
故答案为：56；
（4）甲醛（HCHO）水溶液与氨水混合蒸发也可制得乌洛托品的反应方程式为6HCHO+4NH₃=+6H₂O，所以甲醛与氨的物质的量之比为3：2，故选：C．

点评 本题考查有机物推断，需要学生充分利用元素含量、相对原子质量综合分析各物质含有的官能团，难度中等．