Question

20．（1）A、B、C、D均为含苯环的化合物，且式量B＞A＞C，已知有机物A的结构简式为
①A既能与NaOH溶液反应，又能与NaHCO₃溶液反应，写出A和NaHCO₃溶液反应的化学方程式，
②有机物B在浓H₂SO₄存在下，相互作用生成一种环状酯，如图，等物质的量B与Na、NaOH、NaHCO₃充分反应，消耗Na、NaOH、NaHCO₃的物质的量之比为3：2：1．
③D和B互为同分异构体，且苯环上的一氯代物只两种，D不与NaHCO₃反应，能与Na、NaOH反应，等质量的D消耗Na、NaOH的物质的量之比为2：3，则D的结构简式为等（只写一种）．
④1molA、C完全燃烧，消耗O₂的质量相等，且1molC能和1molNa完全反应，写出含碳原子数最少的C的结构简式．
（2）分子式为C₃H₆O₃的物质有多种同分异构体，请写出符合下列要求的各种同分异构体的结构简式．说明：不考虑同一碳原子上连两个羟基．
①甲分子中没有甲基，且1mol甲与足量金属Na反应生成1mol H₂，若甲还能与NaHCO₃溶液反应，则甲的结构简式为CH₂（OH）CH₂COOH；若甲还能发生银镜反应，则甲的结构简式为CH₂（OH）CH（OH）CHO．
②乙分子中碳与氧分别有两种化学环境，氢的化学环境相同，且乙与金属Na不反应，则乙的结构简式为．

Answer 1

分析 （1）①A中羧基和酚羟基都能和NaOH发生中和反应，只有羧基能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，据此书写方程式；
②有机物B在浓H₂SO₄存在下，相互作用生成一种环状酯，根据酯的结构简式知，B结构简式为，B中酚羟基、醇羟基和羧基都能和钠反应，酚羟基和羧基能和NaOH反应，只有羧基能和碳酸氢钠反应；
③D与B为同分异构体，D不与NaHCO₃反应，不含羧基，能与Na与NaOH反应，等质量D消耗Na、NaOH物质的量之比为2：3，含有1个羧酸与酚形成的酯基、1个酚羟基、1个醇羟基，D苯环上一氯取代物只有两种，应含有2个取代基且处于对位（或者含有2个酚羟基、1个醇与羧酸形成的酯基）；
④等物质的量的A、C完全燃烧，消耗氧气的质量相等，且1molC能和1molNa完全反应，含有1个-OH或-COOH，将A的分子式改写C₆H₆O•CO₂，则等物质的量的C₆H₆O与A耗氧量相等，故含碳原子数最少的C的结构简式为；
（2）分子式为C₃H₆O₃的物质有多种同分异构体，
①因为1 mol甲（C₃H₆O₃）与足量钠反应生成1 mol H₂，则甲分子中含有两个-OH和一个-COOH，若甲与NaHCO₃溶液反应，且分子中无甲基；若能发生银镜反应，则含有醛基；
②丙与金属Na不反应，丙中不含羟基，氢的化学环境相同，说明氢原子都是等效的；因为碳、氧各有两种不同的化学环境，说明丙分子中的碳原子、氧原子有两种不同位置．

解答 解：（1）①酚羟基与碳酸氢钠不反应，羧基与碳酸氢钠反应，最终生成、二氧化碳与水，反应方程式为：，
故答案为：；
②根据有机物B形成的环状酯类化合物（）可知，B为，1molB含有2mol-OH、1mol-COOH，消耗Na3mol，1molB含有1mol酚羟基、1mol-COOH，消耗2mol氢氧化钠，1molB含有1mol-COOH，消耗1mol碳酸氢钠，故消耗Na、NaOH、NaHCO₃的物质的量之比为3mol：2mol：1mol=3：2：1，
故答案为：3：2：1；
③D与B为同分异构体，D不与NaHCO₃反应，不含羧基，能与Na与NaOH反应，等质量D消耗Na、NaOH物质的量之比为2：3，含有1个羧酸与酚形成的酯基、1个酚羟基、1个醇羟基，D苯环上一氯取代物只有两种，应含有2个取代基且处于对位（或者含有2个酚羟基、1个醇与羧酸形成的酯基），则D的结构简式为：等，故答案为：等；
④等物质的量的A、C完全燃烧，消耗氧气的质量相等，且1molC能和1molNa完全反应，C含有1个-OH或-COOH，将A的分子式改写C₆H₆O•CO₂，则等物质的量的C₆H₆O与A耗氧量相等，故含碳原子数最少的C的结构简式为，
故答案为：；

（2）①：因为1 mol甲（C₃H₆O₃）与足量钠反应生成1 mol H₂，则甲分子中含有两个-OH和一个-COOH．若甲与NaHCO₃溶液反应，且分子中无甲基，故甲的结构简式CH₂（OH）CH₂COOH；若甲能发生银镜反应，则甲的结构简式为CH₂（OH）CH（OH）CHO，故答案为：CH₂（OH）CH₂COOH；CH₂（OH）CH（OH）CHO；
（3）丙中不含羟基，氢的化学环境相同，说明氢原子都是等效的；因为碳、氧各有两种不同的化学环境，说明丙分子中的碳原子、氧原子有两种不同位置，其结构简式为，故答案为：．

点评 本题考查有机物推断，侧重考查学生分析推断能力，根据物质的性质及官能团之间的关系推断物质，知道能分别和钠、NaOH、碳酸氢钠反应的官能团，题目难度不大．