Question

A～X七種有機物間轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。其中氣體A在標(biāo)準狀況下密度為1.25 g/L，且碳元素的質(zhì)量分數(shù)為85.7%；E普遍存在于許多食物中(如花生、菠菜等)；F分子中含有一個六元環(huán)，晶體X中僅含C、H、O三種元素，且原子個數(shù)比為1:3:3。試回答下列問題：

(1)C的結(jié)構(gòu)簡式為______________；晶體X的化學(xué)式為________________________。

(2)下列轉(zhuǎn)化過程涉及的有機化學(xué)反應(yīng)中，屬于取代反應(yīng)的是________(填序號)。

①A→B�、贐→C�、跜→D�、蹹→E　⑤C、E→F

(3)寫出D與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)的方程式：_____________________________；

寫出C與E生成高分子化合物的化學(xué)方程式：____________________________。

(4)簡述確定有機物B中官能團的實驗方法：________________________________________

_____________________________________________________________________________。

(5)有機物W是F的同系物，具有和F相似的結(jié)構(gòu)，分子組成比F多四個碳原子，也含有六元環(huán)，其1H－NMR譜圖上只有一個峰，寫出一種符合上述條件的W的結(jié)構(gòu)簡式：______________________。

(6)有機物Y是一種重要有機化工原料，可制備調(diào)香劑、皮膚創(chuàng)傷的愈合劑和某些藥品(如頭孢)等，Y的分子組成比E少一個氧原子，Y有兩種不同的含氧官能團。通過電解方法可由E制取Y，電解槽中陽極通常用石墨，陰極用復(fù)合膜電極，采用陽離子交換膜，電解質(zhì)溶液為飽和E與H2SO4的混合溶液。寫出電解槽中陰極的電極反應(yīng)式：______________________。

Answer 1

【知識點】有機物的推斷、電解原理

【答案解析】（1）HOH2C-CH2OH，H2C2O4•2H2O或HOOC-COOH•2H2O

 （2）②⑤  

OHC-CHO+4Cu（OH）2+2NaOH NaOOC-COONa+2Cu2O↓+6H2O

（4）取少量B先與NaOH溶液共熱，再加硝酸酸化后加入AgNO3溶液，觀察生成沉淀顏色；

 （5）

（6）H2C2O4+2H++2eˉ=OHC-COOH+H2O．

 解析：氣體A在標(biāo)準狀況下密度為1.25g/L，則A的摩爾質(zhì)量=1.25g/L×22.4L/mol=28，A碳元素的質(zhì)量分數(shù)為85.7%，則碳原子個數(shù)

=28×85.7%÷12=2，且A是有機物，所以A是乙烯；B和氫氧化鈉的水溶液反應(yīng)生成C，C能被氧氣氧化生成D，D被新制氫氧化銅氧化生成E羧酸，則D中含有醛基，C中含有醇羥基，C和E發(fā)生酯化反應(yīng)生成F，F(xiàn)分子中含有一個六元環(huán)，根據(jù)碳原子守恒知，F(xiàn)是乙二酸乙二酯，所以C是乙二醇，E是乙二酸，D是乙二醛，B和氫氧化鈉水溶液發(fā)生取代反應(yīng)生成乙二醇，則B是鹵代烴，A和氯氣或溴發(fā)生加成反應(yīng)生成B，晶體X中僅含C、H、O三種元素，且原子個數(shù)比為1：3：3，E是乙二酸，其分子式為：C2H2O4，X是乙二酸的結(jié)晶水化物，且C、H、O原子個數(shù)比為1：3：3，根據(jù)碳原子守恒知，該結(jié)晶水化物中含有2個碳原子，則氫原子個數(shù)是6，氧原子個數(shù)是6，所以該結(jié)晶水化物中含2個水分子。

（1）C是乙二醇，其結(jié)構(gòu)簡式為：HOH2C-CH2OH，晶體X中僅含C、H、O三種元素，且原子個數(shù)比為1：3：3，E是乙二酸，其分子式為：C2H2O4，X是乙二酸的結(jié)晶水化物，且C、H、O原子個數(shù)比為1：3：3，根據(jù)碳原子守恒知，該結(jié)晶水化物中含有2個碳原子，則氫原子個數(shù)是6，氧原子個數(shù)是6，所以該結(jié)晶水化物中含2個水分子，所以其分子式為：H2C2O4•2H2O或HOOC-COOH•2H2O，
（2）這幾個①A→B  ②B→C   ③C→D   ④D→E  ⑤C、E→F反應(yīng)中，屬于取代反應(yīng)的是②⑤

（ 3 ）乙二醛和新制氫氧化銅反應(yīng)生成乙二酸鈉、氧化亞銅和水，反應(yīng)方程式為：
OHC-CHO+4Cu（OH）2+2NaOH NaOOC-COONa+2Cu2O↓+6H2O；

在濃硫酸作催化劑、加熱條件下，乙二酸和乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：

（4）B中含有鹵原子，鹵原子和氫氧化鈉水溶液發(fā)生取代反應(yīng)生成醇和氫鹵酸，氫鹵酸和硝酸酸化的硝酸銀溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成沉淀，根據(jù)沉淀顏色判斷鹵原子，所以其檢驗方法是：取少量B先與NaOH溶液共熱，再加硝酸酸化后加入AgNO3溶液，觀察生成沉淀顏色。
（5）F是乙二酸乙二酯，有機物W是F的同系物，分子組成比F多4個碳原子，也含有六元環(huán)，其1H-NMR譜圖上只有一個峰說明只含一種類型的氫原子，所以符合上述條件的W的結(jié)構(gòu)簡式為：

（6）Y分子組成比E少一個氧原子，則Y的結(jié)構(gòu)簡式為：OHC-COOH，通過電解方法可由E制取Y，電解槽中陽極通常用石墨，陰極用復(fù)合膜電極，采用陽離子交換膜，電解質(zhì)溶液為飽和E與硫酸的混合溶液，陰極上乙二酸得電子和氫離子反應(yīng)生成OHC-COOH和水，所以陰極的電極反應(yīng)式：H2C2O4+2H++2eˉ=OHC-COOH+H2O。

【思路點撥】本題考查了有機物的推斷及電解原理，明確有機物的官能團及其性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，注意鹵代烴中鹵原子的檢驗方法，注意鹵原子檢驗時要先用酸中和堿，然后再和硝酸銀反應(yīng)，為易錯點。