Question

Ⅰ．某有機物A的結(jié)構(gòu)確定：①測定含C、H、O三種元素，②有機物A的質(zhì)譜圖1和紅外光譜圖2分別如下：

（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為：

CH₃CH₂OCH₂CH₃

．
Ⅱ．相對分子質(zhì)量不超過100的有機物B，既能與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，又能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，還可以使溴的四氯化碳溶液褪色． B完全燃燒只生成CO₂和H₂O．經(jīng)分析其含氧元素的質(zhì)量分數(shù)為37.21%．經(jīng)核磁共振檢測發(fā)現(xiàn)B的氫譜如圖3．
（2）B的結(jié)構(gòu)簡式為：

．
Ⅲ．美國蟑螂性信息素結(jié)構(gòu)式如圖4，
（3）分子中含有手性碳原子

4

個；有機物E與該信息素互為同分異構(gòu)體，E能發(fā)生銀鏡反應(yīng)又能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，若E表示為：，X可能的結(jié)構(gòu)有

12

種．
Ⅳ．（茉莉花）是一首膾炙人口的江蘇民歌．茉莉花香氣的成分有多種，乙酸苯甲酯（）是其中的一種，它可以從茉莉花中提取，也可以用甲苯和乙醇為原料進行人工合成．一種合成路線如：

（4）C的結(jié)構(gòu)簡式為

．反應(yīng)③的反應(yīng)類型為

酯化或取代

．
（5）寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式：

2CH₃CH₂OH+O₂

Cu

△

2CH₃CHO+2H₂O

．
（6）反應(yīng)

②

（填序號）原子的理論利用率為100%，符合綠色化學(xué)的要求．

Answer 1

分析：Ⅰ．（1）根據(jù)質(zhì)譜圖可知該有機物的相對原子質(zhì)量為74，紅外光譜圖顯示存在對稱的甲基、對稱的亞甲基和醚鍵可得分子結(jié)構(gòu)；
Ⅱ．（2）有機物能與金屬Na反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，說明含有-OH或-COOH；又能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，說明含有-COOH；還可以使溴的四氯化碳溶液褪色，說明含有不飽和鍵或-C≡C-，根據(jù)含氧元素的質(zhì)量分數(shù)為37.21%，相對分子質(zhì)量不超過100，確定分子中氧原子個數(shù)，進而確定有機物的相對分子質(zhì)量，確定有機物的分子式．根據(jù)核磁共振氫譜確定分子中氫原子類型，結(jié)合可能的官能團，確定有機物結(jié)構(gòu)；
Ⅲ．（3）根據(jù)手性碳原子的定義判斷；利用殘基法，判斷X應(yīng)為，-C₅H₉O₂，E能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明有醛基，能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，說明有羧基，則X中有羧基，即-C₄H₈COOH，以此判斷同分異構(gòu)體的數(shù)目；
Ⅳ．根據(jù)CH₃CH₂OH在Cu或Ag作催化劑的條件下可被氧化為CH₃CHO，CH₃CHO進一步被氧化生成CH₃COOH，甲苯在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成，在堿性條件下水解生成，與CH₃COOH在一定條件下發(fā)生酯化反應(yīng)可生成，以此解答該題．

解答：解：Ⅰ．（1）質(zhì)譜圖可知該有機物的相對原子質(zhì)量為74，紅外光譜圖顯示存在對稱的甲基、對稱的亞甲基和醚鍵可得分子的結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃CH₂OCH₂CH₃，
故答案為：CH₃CH₂OCH₂CH₃；
Ⅱ．（2）有機物中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為37.21%，相對分子質(zhì)量不超過100，所以分子中氧原子數(shù)目N（O）＜

100×37.21%

16

=2.3，
有機物能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，說明含有-COOH，所以分子相對分子質(zhì)量為=

16×2

37.21%

=86．有機物含有羧基，完全燃燒只生成CO₂和H₂O，說明有機物X由C、H、O三種元素組成．
令烴基的組成為CnHm-，烴基的相對分子質(zhì)量為86-45=41，所以12n+m=41，
若n=1，則m=29（不符合）；
若n=2，則m=17（不符合）；
若n=3，則m=5（符合）；
所以烴基的組成為C₃H₅-，有機物X可以使溴的四氯化碳溶液褪色，所以烴基中含有1個，則有機物為C₃H₅-COOH，核磁共振氫譜有3個峰，說明有3種氫原子，符合條件的結(jié)構(gòu)為，故答案為：；
Ⅲ．（3）手性碳原子表示為：；利用殘基法，X為-C₅H₉O₂，E能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明有醛基，能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，說明有羧基，則X中有羧基，即-C₄H₈COOH，、、、、，數(shù)字對應(yīng)的碳原子與苯環(huán)相連，共12種，
故答案為：4；12；
Ⅳ．根據(jù)CH₃CH₂OH在Cu或Ag作催化劑的條件下可被氧化為CH₃CHO，CH₃CHO進一步被氧化生成CH₃COOH，甲苯在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成，在堿性條件下水解生成，與CH₃COOH在一定條件下發(fā)生酯化反應(yīng)可生成；
（4）由以上分析可知C為，在一定條件下與CH₃COOH發(fā)生酯化反應(yīng)生成，反應(yīng)的方程式，
故答案為：；酯化或取代；
（5）反應(yīng)①為CH₃CH₂OH在Cu或Ag作催化劑的條件下可被氧化為CH₃CHO的反應(yīng)，化學(xué)方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂

Cu

△

2CH₃CHO+2H₂O，
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂

Cu

△

2CH₃CHO+2H₂O；

（6）反應(yīng)①為，反應(yīng)②為2CH₃CHO+O₂

催化劑

△

2CH₃COOH，反應(yīng)③為，對比三個反應(yīng)可知反應(yīng)②原子的理論利用率為100%，
故答案為：②．

點評：本題主要考查有機物結(jié)構(gòu)的推斷、同分異構(gòu)體的書寫，有機物的合成，題目難度不大，本題注意結(jié)合乙醇、氯代烴的性質(zhì)進行推斷，學(xué)習中注意相關(guān)知識的積累，難點為有機物結(jié)構(gòu)式的推斷．