Question

某碳鏈為直鏈的有機物A，廣泛存在于許多水果內，是一種常見的食品添加劑．該化合物的相對分子質量為134，有關實驗數據有：
①6.7g該有機物在純氧中燃燒，生成物只有CO ₂和H₂O，然后燃燒產物依次通過足量濃硫酸和堿石灰時，濃硫酸增重2.7g，堿石灰增重8.8g．
②6.7g該有機物與足量飽和NaHCO₃溶液充分反應，產生的氣體在標準狀況下體積為2.24L；
③6.7g該有機物與足量金屬鈉充分反應，產生的氣體在標準狀況下體積為1.68L；另知，與A相關的部分反應框圖如下：

回答下列問題：
（1）A中官能團的名稱是

羧基和羥基

．
（2）上述①--⑥反應中，屬于取代反應的是

③⑤

，屬于加成反應的是：

②⑥

，屬于消去反應的是

①④

；反應⑥中，G與H₂的物質的量之比是

1：1

．
（3）H能使溴水褪色，則生成H的化學方程式為：

．
（4）寫出C與氫氧化鈉水溶液反應的化學方程式：

．
（5）B在一定條件下可以發生加聚反應形成高分子化合物，寫出其化學方程式：

．
（6）W是A的同系物，其相對分子質量比A大14，寫出符合以下條件的W的同分異構體的結構簡式：①能發生銀鏡反應、1mol該物質與足量銀氨溶液反應能生成4mol銀；②同一碳原子上連接兩個-OH不穩定；③1mol該物質與足量鈉反應產生1.5mol氫氣．

．
上述同分異構體中寫出其中一種中與銀氨溶液反應的離子方程式：

．

Answer 1

分析：①濃硫酸吸收水，堿石灰吸收二氧化碳，根據題意知，水的物質的量=

2.7g

18g/mol

=0.15mol，二氧化碳的物質的量=

8.8g

44g/mol

=0.2mol，有機物的物質的量=

6.7g

134g/mol

=0.05mol，則該分子、碳原子、氫原子個數比=0.05mol：0.2mol：0.3mol=1：4：6；
②6.7g該有機物與足量飽和NaHCO₃溶液充分反應，產生的氣體在標準狀況下體積為2.24L，說明該有機物中含有羧基，羧基的物質的量與二氧化碳的物質的量相等，0.05mol有機物能生成2.24L二氧化碳，則該有機物中含有2個羧基；
③6.7g該有機物與足量金屬鈉充分反應，產生的氣體在標準狀況下體積為1.68L，氫氣的物質的量=

1.68L

22.4L/mol

=0.075mol，該分子中含有兩個羧基，所以該分子中還含有1個羥基；
綜上分析知，該有機物的分子式為：C₄H₆O₃；
A能發生消去反應生成B，B和溴發生加成反應生成C，C能和氫氧化鈉的水溶液發生取代反應生成D，D酸化生成E，C和氫氧化鈉的醇溶液發生消去反應生成F，F酸化生成G，G和氫氣發生加成反應生成B，E和G反應生成H，H是八元環狀化合物，則A的結構簡式為：HOOCCH（OH）CH₂COOH，B是HOOCCH=CHCOOH，C是HOOCCHBrCHBrCOOH，D是NaOOCCH（OH）CH（OH）COONa，E是HOOCCH（OH）CH（OH）COOH，F是NaOOCC≡CCOONa，G是HOOCC≡CCOOH，H是．

解答：解：①濃硫酸吸收水，堿石灰吸收二氧化碳，根據題意知，水的物質的量=

2.7g

18g/mol

=0.15mol，二氧化碳的物質的量=

8.8g

44g/mol

=0.2mol，有機物的物質的量=

6.7g

134g/mol

=0.05mol，則該分子、碳原子、氫原子個數比=0.05mol：0.2mol：0.3mol=1：4：6；
②6.7g該有機物與足量飽和NaHCO₃溶液充分反應，產生的氣體在標準狀況下體積為2.24L，說明該有機物中含有羧基，羧基的物質的量與二氧化碳的物質的量相等，0.05mol有機物能生成2.24L二氧化碳，則該有機物中含有2個羧基；
③6.7g該有機物與足量金屬鈉充分反應，產生的氣體在標準狀況下體積為1.68L，氫氣的物質的量=

1.68L

22.4L/mol

=0.075mol，該分子中含有兩個羧基，所以該分子中還含有1個羥基；
綜上分析知，該有機物的分子式為：C₄H₆O₃；
A能發生消去反應生成B，B和溴發生加成反應生成C，C能和氫氧化鈉的水溶液發生取代反應生成D，D酸化生成E，C和氫氧化鈉的醇溶液發生消去反應生成F，F酸化生成G，G和氫氣發生加成反應生成B，E和G反應生成H，H是八元環狀化合物，則A的結構簡式為：HOOCCH（OH）CH₂COOH，B是HOOCCH=CHCOOH，C是HOOCCHBrCHBrCOOH，D是NaOOCCH（OH）CH（OH）COONa，E是HOOCCH（OH）CH（OH）COOH，F是NaOOCC≡CCOONa，G是HOOCC≡CCOOH，H是．
（1）A的結構簡式為：HOOCCH（OH）CH₂COOH，所以A中含有官能團是羧基和羥基，故答案為：羧基和羥基；
（2）通過以上分析知，屬于取代反應的是③⑤，屬于加成反應的是②⑥，屬于消去反應的是①④，B是HOOCCH=CHCOOH，G是HOOCC≡CCOOH，所以G和氫氣以1：1反應生成B，
故答案為：③⑤，②⑥，①④，1：1；
（3）在濃硫酸作催化劑、加熱條件下，E和G發生酯化反應生成H，反應方程式為：，
故答案為：；
（4）在加熱條件下，C和氫氧化鈉溶液發生取代反應，反應方程式為：，
故答案為：；
（5）B發生加聚反應方程式為：，
故答案為：；
（6）W是A的同系物，其相對分子質量比A大14，寫出符合以下條件的W的同分異構體的結構簡式：①能發生銀鏡反應說明含有醛基，1mol該物質與足量銀氨溶液反應能生成4mol銀則含有兩個醛基；②同一碳原子上連接兩個-OH不穩定；③1mol該物質與足量鈉反應產生1.5mol氫氣說明含有3個醇羥基，符合條件的結構簡式為：，
與銀氨溶液發生銀鏡反應的離子方程式為：，
故答案為：，．

點評：本題考查了有機物的推斷，根據H的結構確定A的結構，正確推斷A的結構是解本題關鍵，采用正逆相結合的方法進行分析解答，難度中等．