Question

7．某有機(jī)化合物A的相對(duì)分子質(zhì)量大于150且小于200．經(jīng)分析得知，化合物中碳、氫、氧的質(zhì)量比為7.5：1.125：3．A具有酸性，是蜂王漿中的有效成分，物質(zhì)的量為0.0002mol的A需用20.0 mL 0.0100mol/L氫氧化鈉水溶液來滴定達(dá)到滴定終點(diǎn)．
（1）有機(jī)化合物A的相對(duì)分子質(zhì)量是186，該化合物的化學(xué)式（分子式）C₁₀H₁₈O₃．
（2）已知A能使溴的四氯化碳溶液褪色，A發(fā)生臭氧化還原水解反應(yīng)生成B和C，B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，且能與金屬鈉或氫氧化鈉溶液反應(yīng)．
信息提示：在一定條件下，烯烴可發(fā)生臭氧化還原水解反應(yīng)，生成羰基化合物，該反應(yīng)可表示為：     
（R  R′R″為烴基或氫）
 以上反應(yīng)和B的進(jìn)一步反應(yīng)如圖所示．

1molD與適量的碳酸氫鈉溶液反應(yīng)可放出二氧化碳44.8L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．若將D與F在濃硫酸作用下加熱，可以生成一個(gè)化學(xué)式（分子式）為C₄H₄O₄的六元環(huán)G，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是HOOCCOOH+HOCH₂CH₂OH$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+2H₂O，反應(yīng)類型是酯化反應(yīng)．D與碳酸氫鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式是HOOCCOOH+2NaHCO₃=NaOOCCOONa+2CO₂↑+2H₂O．
（3）經(jīng)測(cè)定，有機(jī)化合物C沒有支鏈，分子中沒有-CH₃．寫出有機(jī)化合物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式OHC（CH₂）₆CH₂OH．

Answer 1

分析 A具有酸性，物質(zhì)的量為0.0002mol的A需用20.0 mL 0.0100mol/L氫氧化鈉水溶液來滴定達(dá)到滴定終點(diǎn)，說明A中有一個(gè)羧基，化合物中碳、氫、氧的質(zhì)量比為7.5：1.125：3，所以氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{3}{7.5+1.125+3}$=0.258，假設(shè)分子中有2個(gè)氧原子，則相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{32}{0.258}$=124，分子中有3個(gè)氧原子，則相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{48}{0.258}$=186，有機(jī)化合物A的相對(duì)分子質(zhì)量大于150且小于200，所以分子中含有3個(gè)氧原子，符合題意，分子中碳原子數(shù)為$\frac{7.5×48}{3×12}$=10，氫原子數(shù)為$\frac{1.125×48}{3}$=18，所以A的分子式為C₁₀H₁₈O₃，A能使溴的四氯化碳溶液褪色，說明A中有碳碳雙鍵，A發(fā)生臭氧化還原水解反應(yīng)生成B和C，B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，且能與金屬鈉或氫氧化鈉溶液反應(yīng)，說明B中有羧基和醛基，B氧化得D，1molD與適量的碳酸氫鈉溶液反應(yīng)可放出二氧化碳44.8L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），說明D中有兩個(gè)羧基，F(xiàn)經(jīng)兩步氧化得D，說明F為醇，D與F在濃硫酸作用下加熱，可以生成一個(gè)化學(xué)式（分子式）為C₄H₄O₄的六元環(huán)G，則G應(yīng)為，所以可以推得F為HOCH₂CH₂OH，E為OHCCHO，D為HOOCCOOH，B為OHCCOOH，有機(jī)化合物C沒有支鏈，分子中沒有-CH₃，結(jié)合題中信息可知，C為OHC（CH₂）₆CH₂OH，則A為HOOCCH=CH（CH₂）₆CH₂OH，據(jù)此答題．

解答 解：A具有酸性，物質(zhì)的量為0.0002mol的A需用20.0 mL 0.0100mol/L氫氧化鈉水溶液來滴定達(dá)到滴定終點(diǎn)，說明A中有一個(gè)羧基，化合物中碳、氫、氧的質(zhì)量比為7.5：1.125：3，所以氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{3}{7.5+1.125+3}$=0.258，假設(shè)分子中有2個(gè)氧原子，則相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{32}{0.258}$=124，分子中有3個(gè)氧原子，則相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{48}{0.258}$=186，有機(jī)化合物A的相對(duì)分子質(zhì)量大于150且小于200，所以分子中含有3個(gè)氧原子，符合題意，分子中碳原子數(shù)為$\frac{7.5×48}{3×12}$=10，氫原子數(shù)為$\frac{1.125×48}{3}$=18，所以A的分子式為C₁₀H₁₈O₃，A能使溴的四氯化碳溶液褪色，說明A中有碳碳雙鍵，A發(fā)生臭氧化還原水解反應(yīng)生成B和C，B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，且能與金屬鈉或氫氧化鈉溶液反應(yīng)，說明B中有羧基和醛基，B氧化得D，1molD與適量的碳酸氫鈉溶液反應(yīng)可放出二氧化碳44.8L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），說明D中有兩個(gè)羧基，F(xiàn)經(jīng)兩步氧化得D，說明F為醇，D與F在濃硫酸作用下加熱，可以生成一個(gè)化學(xué)式（分子式）為C₄H₄O₄的六元環(huán)G，則G應(yīng)為，所以可以推得F為HOCH₂CH₂OH，E為OHCCHO，D為HOOCCOOH，B為OHCCOOH，有機(jī)化合物C沒有支鏈，分子中沒有-CH₃，結(jié)合題中信息可知，C為OHC（CH₂）₆CH₂OH，則A為HOOCCH=CH（CH₂）₆CH₂OH，
（1）根據(jù)上面的分析可知，A的相對(duì)分子質(zhì)量是 186，該化合物的化學(xué)式是C₁₀H₁₈O₃，
故答案為：186；C₁₀H₁₈O₃；
（2）HOOCCOOH與HOCH₂CH₂OH在濃硫酸作用下發(fā)生酯化反應(yīng)生成，反應(yīng)的方程式為HOOCCOOH+HOCH₂CH₂OH$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+2H₂O，HOOCCOOH與碳酸氫鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為HOOCCOOH+2NaHCO₃=NaOOCCOONa+2CO₂↑+2H₂O，
故答案為：HOOCCOOH+HOCH₂CH₂OH$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+2H₂O；酯化反應(yīng)；HOOCCOOH+2NaHCO₃=NaOOCCOONa+2CO₂↑+2H₂O；
（3）根據(jù)上面的分析可知，C為OHC（CH₂）₆CH₂OH，故答案為：OHC（CH₂）₆CH₂OH．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物分子式的確定、同分異構(gòu)體的書寫等，題目難度中等，根據(jù)元素質(zhì)量比及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系確定A的結(jié)構(gòu)是解題的關(guān)鍵．