Question

廣泛存在于水果內(nèi)的某有機(jī)物A是一種常用的食品添加劑．與A相關(guān)的反應(yīng)如圖：
已知：i、在25℃時(shí)，A的電離平衡常數(shù)K_A=3.9×10^-4，K₂=5.5×10^-6
ii、A分子的核磁共振氫譜有5個(gè)吸收峰
iii、1molA

足量鈉

共產(chǎn)生1.5mol氣體
iv、1molA充分燃燒后，生成4molCO₂和3molH₂O的總質(zhì)量比A增加96g．請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題：
（1）A的分子式

 

，它具有的官能團(tuán)名稱：

 

．
（2）反應(yīng)①的反應(yīng)類型：

 

；反應(yīng)②的反應(yīng)類型：

 

；反應(yīng)③的反應(yīng)條件是：

 

．
（3）D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

 

．
（4）反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式：

 

．
（5）在濃硫酸、加熱條件下，B與乙二醇等物質(zhì)的量進(jìn)行縮聚反應(yīng)，生成的高分子化合物用于制造玻璃鋼．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（6）有機(jī)物F是A的同分異構(gòu)體：它的核磁共振氫譜有2組峰，峰面積之比為1：2；它的紅外光譜表明沒有連氧（如“-O-O-”等）、碳碳雙鍵紅外吸收峰．符合上述條件F所有的鏈狀結(jié)構(gòu)有

 

種，寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有機(jī)物的推斷

專題：

分析：1molA充分燃燒后，生成4molCO₂和3molH₂O，A分子中含有4個(gè)碳原子、6個(gè)氫原子，而二氧化碳、水的總質(zhì)量比A增加96g，增加為氧原子質(zhì)量，物質(zhì)的量為

96g

16g/mol

=6mol，設(shè)A分子中氧原子數(shù)目為n，則4mol×2+3mol-nmol=6mol，故n=5，則A分子式為C₄H₆O₅，不飽和度為

2×4+2-6

2

=2，結(jié)合A的電離平衡常數(shù)，可知A為二元弱酸，1mol A與足量的金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生1.5mol H₂，則A分子中含有一個(gè)羥基和二個(gè)羧基，核磁共振氫譜表明A分子有5個(gè)吸收峰，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HOOCCH（OH）CH₂COOH，E在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)、酸化得到A，故E為HOOCCH（Cl）CH₂COOH，由A與B的相對(duì)分子質(zhì)量可知，A發(fā)生消去反應(yīng)生成B為HOOCCH=CHCOOH，B與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成C為HOOCCH（Br）CH（Br）COOH，結(jié)合D的分子式可知，C在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)，再酸化得到D為HOOCC≡CCOOH，據(jù)此解答．

解答： 解：1molA充分燃燒后，生成4molCO₂和3molH₂O，A分子中含有4個(gè)碳原子、6個(gè)氫原子，而二氧化碳、水的總質(zhì)量比A增加96g，增加為氧原子質(zhì)量，物質(zhì)的量為

96g

16g/mol

=6mol，設(shè)A分子中氧原子數(shù)目為n，則4mol×2+3mol-nmol=6mol，故n=5，則A分子式為C₄H₆O₅，不飽和度為

2×4+2-6

2

=2，結(jié)合A的電離平衡常數(shù)，可知A為二元弱酸，1mol A與足量的金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生1.5mol H₂，則A分子中含有一個(gè)羥基和二個(gè)羧基，核磁共振氫譜表明A分子有5個(gè)吸收峰，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HOOCCH（OH）CH₂COOH，E在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)、酸化得到A，故E為HOOCCH（Cl）CH₂COOH，由A與B的相對(duì)分子質(zhì)量可知，A發(fā)生消去反應(yīng)生成B為HOOCCH=CHCOOH，B與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成C為HOOCCH（Br）CH（Br）COOH，結(jié)合D的分子式可知，C在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)，再酸化得到D為HOOCC≡CCOOH，
（1）由上述分析可知，A的分子式為C₄H₆O₅，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HOOCCH（OH）CH₂COOH，含有官能團(tuán)為羧基、羥基，故答案為：C₄H₆O₅；羧基、羥基；
（2）反應(yīng)①是A醇發(fā)生的消去反應(yīng)生成B，反應(yīng)②是碳碳雙鍵與溴發(fā)生的加成反應(yīng)，反應(yīng)③是鹵代烴的消去反應(yīng)，反應(yīng)條件是：氫氧化鈉醇溶液、加熱，故答案為：消去反應(yīng)；加成反應(yīng)；氫氧化鈉醇溶液、加熱；
（3）由于上述分析可知，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HOOCC≡CCOOH，故答案為：HOOCCHHOOCC≡CCOOH；
（4）反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為：HOOCCH（Cl）CH₂COOH+3NaOH

水

△

NaOOCCH（OH）CH₂COONa+NaCl+2H₂O，
故答案為：HOOCCH（Cl）CH₂COOH+3NaOH

水

△

NaOOCCH（OH）CH₂COONa+NaCl+2H₂O；
（5）在催化劑作用下，HOOCCH=CHCOOH與乙二醇可發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成的高分子化合物用于制造玻璃鋼．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：n+n HOCH₂CH₂OH

一定條件

+（2n-1）H₂O，
故答案為：n+n HOCH₂CH₂OH

一定條件

+（2n-1）H₂O；
（6）有機(jī)物F是A的同分異構(gòu)體：它的核磁共振氫譜有2組峰，峰面積之比為1：2；它的紅外光譜表明沒有連氧（如“-O-O-”等）、碳碳雙鍵紅外吸收峰，符合條件的F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有：HOOCCH₂OCH₂COOH、，故答案為：3；HOOCCH₂OCH₂COOH等．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)物的推斷，確定A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是關(guān)鍵，再結(jié)合反應(yīng)條件與有機(jī)物分子式進(jìn)行推斷，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，需要學(xué)生熟練掌握官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，難度中等．