Question

20．（1）A、B、C、D均為含苯環(huán)的化合物，且式量B＞A＞C，已知有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
①A既能與NaOH溶液反應(yīng)，又能與NaHCO₃溶液反應(yīng)，寫出A和NaHCO₃溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式，
②有機(jī)物B在濃H₂SO₄存在下，相互作用生成一種環(huán)狀酯，如圖，等物質(zhì)的量B與Na、NaOH、NaHCO₃充分反應(yīng)，消耗Na、NaOH、NaHCO₃的物質(zhì)的量之比為3：2：1．
③D和B互為同分異構(gòu)體，且苯環(huán)上的一氯代物只兩種，D不與NaHCO₃反應(yīng)，能與Na、NaOH反應(yīng)，等質(zhì)量的D消耗Na、NaOH的物質(zhì)的量之比為2：3，則D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為等（只寫一種）．
④1molA、C完全燃燒，消耗O₂的質(zhì)量相等，且1molC能和1molNa完全反應(yīng)，寫出含碳原子數(shù)最少的C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．
（2）分子式為C₃H₆O₃的物質(zhì)有多種同分異構(gòu)體，請(qǐng)寫出符合下列要求的各種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．說(shuō)明：不考慮同一碳原子上連兩個(gè)羥基．
①甲分子中沒(méi)有甲基，且1mol甲與足量金屬Na反應(yīng)生成1mol H₂，若甲還能與NaHCO₃溶液反應(yīng)，則甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₂（OH）CH₂COOH；若甲還能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₂（OH）CH（OH）CHO．
②乙分子中碳與氧分別有兩種化學(xué)環(huán)境，氫的化學(xué)環(huán)境相同，且乙與金屬Na不反應(yīng)，則乙的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為．

Answer 1

分析 （1）①A中羧基和酚羥基都能和NaOH發(fā)生中和反應(yīng)，只有羧基能和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳，據(jù)此書(shū)寫方程式；
②有機(jī)物B在濃H₂SO₄存在下，相互作用生成一種環(huán)狀酯，根據(jù)酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知，B結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，B中酚羥基、醇羥基和羧基都能和鈉反應(yīng)，酚羥基和羧基能和NaOH反應(yīng)，只有羧基能和碳酸氫鈉反應(yīng)；
③D與B為同分異構(gòu)體，D不與NaHCO₃反應(yīng)，不含羧基，能與Na與NaOH反應(yīng)，等質(zhì)量D消耗Na、NaOH物質(zhì)的量之比為2：3，含有1個(gè)羧酸與酚形成的酯基、1個(gè)酚羥基、1個(gè)醇羥基，D苯環(huán)上一氯取代物只有兩種，應(yīng)含有2個(gè)取代基且處于對(duì)位（或者含有2個(gè)酚羥基、1個(gè)醇與羧酸形成的酯基）；
④等物質(zhì)的量的A、C完全燃燒，消耗氧氣的質(zhì)量相等，且1molC能和1molNa完全反應(yīng)，含有1個(gè)-OH或-COOH，將A的分子式改寫C₆H₆O•CO₂，則等物質(zhì)的量的C₆H₆O與A耗氧量相等，故含碳原子數(shù)最少的C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；
（2）分子式為C₃H₆O₃的物質(zhì)有多種同分異構(gòu)體，
①因?yàn)? mol甲（C₃H₆O₃）與足量鈉反應(yīng)生成1 mol H₂，則甲分子中含有兩個(gè)-OH和一個(gè)-COOH，若甲與NaHCO₃溶液反應(yīng)，且分子中無(wú)甲基；若能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則含有醛基；
②丙與金屬Na不反應(yīng)，丙中不含羥基，氫的化學(xué)環(huán)境相同，說(shuō)明氫原子都是等效的；因?yàn)樘�、氧各有兩種不同的化學(xué)環(huán)境，說(shuō)明丙分子中的碳原子、氧原子有兩種不同位置．

解答 解：（1）①酚羥基與碳酸氫鈉不反應(yīng)，羧基與碳酸氫鈉反應(yīng)，最終生成、二氧化碳與水，反應(yīng)方程式為：，
故答案為：；
②根據(jù)有機(jī)物B形成的環(huán)狀酯類化合物（）可知，B為，1molB含有2mol-OH、1mol-COOH，消耗Na3mol，1molB含有1mol酚羥基、1mol-COOH，消耗2mol氫氧化鈉，1molB含有1mol-COOH，消耗1mol碳酸氫鈉，故消耗Na、NaOH、NaHCO₃的物質(zhì)的量之比為3mol：2mol：1mol=3：2：1，
故答案為：3：2：1；
③D與B為同分異構(gòu)體，D不與NaHCO₃反應(yīng)，不含羧基，能與Na與NaOH反應(yīng)，等質(zhì)量D消耗Na、NaOH物質(zhì)的量之比為2：3，含有1個(gè)羧酸與酚形成的酯基、1個(gè)酚羥基、1個(gè)醇羥基，D苯環(huán)上一氯取代物只有兩種，應(yīng)含有2個(gè)取代基且處于對(duì)位（或者含有2個(gè)酚羥基、1個(gè)醇與羧酸形成的酯基），則D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：等，故答案為：等；
④等物質(zhì)的量的A、C完全燃燒，消耗氧氣的質(zhì)量相等，且1molC能和1molNa完全反應(yīng)，C含有1個(gè)-OH或-COOH，將A的分子式改寫C₆H₆O•CO₂，則等物質(zhì)的量的C₆H₆O與A耗氧量相等，故含碳原子數(shù)最少的C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，
故答案為：；

（2）①：因?yàn)? mol甲（C₃H₆O₃）與足量鈉反應(yīng)生成1 mol H₂，則甲分子中含有兩個(gè)-OH和一個(gè)-COOH．若甲與NaHCO₃溶液反應(yīng)，且分子中無(wú)甲基，故甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH₂（OH）CH₂COOH；若甲能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₂（OH）CH（OH）CHO，故答案為：CH₂（OH）CH₂COOH；CH₂（OH）CH（OH）CHO；
（3）丙中不含羥基，氫的化學(xué)環(huán)境相同，說(shuō)明氫原子都是等效的；因?yàn)樘�、氧各有兩種不同的化學(xué)環(huán)境，說(shuō)明丙分子中的碳原子、氧原子有兩種不同位置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物推斷，側(cè)重考查學(xué)生分析推斷能力，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及官能團(tuán)之間的關(guān)系推斷物質(zhì)，知道能分別和鈉、NaOH、碳酸氫鈉反應(yīng)的官能團(tuán)，題目難度不大．