Question

20．已知有机物F和高分子N的合成路线如图所示：

已知：R-CH=CH-R′$→_{H+}^{KMnO_{2}}$R-COOH+R′-COOH
R-CH=CH-R′$→_{H_{2}O/Zn}^{O_{3}}$R-CHO+R′-CHO
（1）Q只含碳、氢、氧三种元素，且其碳、氢、氧元素质量比为9：1：6，经测定Q的相对分子质量是128.1mol Q可与1mol Br₂加成，并能与1mol NaHCO₃恰好完全反应，且分子中无支链．Q的分子式是C₆H₈O₃．
（2）A所含官能团的名称是羟基、羧基．
（3）写出C与银氨溶液反应的化学方程式：CH₃CHO+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O；
（4）G的结构简式是；Q的反式结构简式是．
（5）下列说法正确的是ab．
a．C能与苯酚在一定条件下生成高分子化合物
b．D催化加氢的产物与F互为同分异构体
c．F能发生氧化反应、取代反应、加成反应
d．高分子N的每条分子链中含有（n-1）个酯基
（6）满足下列条件的H的同分异构体有7种．
①能与NaHCO₃反应      ②能发生银镜反应      ③核磁共振氢谱有4个吸收峰
（7）写出H→N的化学方程式：．

Answer 1

分析 Q只含碳、氢、氧三种元素，且其碳、氢、氧元素质量比为9：1：6，则三种原子的个数之比是$\frac{9}{12}$：1：$\frac{6}{16}$=6：8：3，即最简式为C₆H₈O₃．而Q的相对分子质量是128，则Q的分子式是C₆H₈O₃．1 mol Q可与l mol Br₂加成，说明含有1个碳碳双键．并能与l molNaHCO₃恰好完全反应，说明含有1个羧基，且分子中无支链．Q被酸性高锰酸钾溶液氧化生成乙二酸和E，E能和氢气发生加成反应生成F，F中含有-COOH、-OH，F发生反应生成六元环化合物，应是发生酯化反应，为2 mol F反应生成l mol G，且羟基连接在与羧基相邻的碳原子上，因此F的结构简式为CH₃CH₂CH（OH）COOH，E的结构简式为CH₃CH₂COCOOH，G的结构简式为，Q的结构简式是CH₃CH₂COCH=CHCOOH，Q与氢气加成生成A，则A的结构简式为CH₃CH₂CH（OH）CH₂CH₂COOH．B能被臭氧氧化，则A生成B是羟基的消去反应，根据B的氧化产物含有C（乙醛）可知，B的结构简式为CH₃CH=CHCH₂CH₂COOH，则D的结构简式为OHCCH₂CH₂COOH．D继续被氧化生成H，则H的结构简式为HOOCCH₂CH₂COOH．H与乙二醇发生缩聚反应生成高分子化合物N，则N的结构简式为，据此解答．

解答 解：Q只含碳、氢、氧三种元素，且其碳、氢、氧元素质量比为9：1：6，则三种原子的个数之比是$\frac{9}{12}$：1：$\frac{6}{16}$=6：8：3，即最简式为C₆H₈O₃．而Q的相对分子质量是128，则Q的分子式是C₆H₈O₃．1 mol Q可与l mol Br₂加成，说明含有1个碳碳双键．并能与l molNaHCO₃恰好完全反应，说明含有1个羧基，且分子中无支链．Q被酸性高锰酸钾溶液氧化生成乙二酸和E，E能和氢气发生加成反应生成F，F中含有-COOH、-OH，F发生反应生成六元环化合物，应是发生酯化反应，为2 mol F反应生成l mol G，且羟基连接在与羧基相邻的碳原子上，因此F的结构简式为CH₃CH₂CH（OH）COOH，E的结构简式为CH₃CH₂COCOOH，G的结构简式为，Q的结构简式是CH₃CH₂COCH=CHCOOH，Q与氢气加成生成A，则A的结构简式为CH₃CH₂CH（OH）CH₂CH₂COOH．B能被臭氧氧化，则A生成B是羟基的消去反应，根据B的氧化产物含有C（乙醛）可知，B的结构简式为CH₃CH=CHCH₂CH₂COOH，则D的结构简式为OHCCH₂CH₂COOH．D继续被氧化生成H，则H的结构简式为HOOCCH₂CH₂COOH．H与乙二醇发生缩聚反应生成高分子化合物N，则N的结构简式为，
（1）根据以上分析可知，Q的分子式为C₆H₈O₃，故答案为：C₆H₈O₃；
（2）A的结构简式为CH₃CH₂CH（OH）CH₂CH₂COOH，分子含有的官能团是羟基、羧基，故答案为：羟基；羧基；
（3）C分子中含有醛基，发生银镜反应的化学方程式为：CH₃CHO+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O，
故答案为：CH₃CHO+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O；
（4）由上述分析可知，G的结构简式是；Q的结构简式是CH₃CH₂COCH=CHCOOH，Q的反式结构简式是，
故答案为：；；
（5）a．C为乙醛，能与苯酚发生缩聚反应生成高分子化合物，故a正确；
b．D催化加氢的产物是HOCH₂CH₂CH₂COOH，与F互为同分异构体，故b正确；
c．F中含有羟基和羧基，能发生氧化反应、取代反应，但不能发生加成反应，故c错误；
c．高分子N的每条分子链中含有2n个酯基，故d错误，
故答案为：ab；
（6）H的结构简式为HOOCCH₂CH₂COOH，H的一种同分异构体满足条件：①能与NaHCO₃反应，说明含有羧基；②能发生银镜反应，说明含有醛基；③核磁共振氢谱有4个吸收蜂，即含有4类氢原子，所以符合条件的有机物结构简式为、HCOOCH₂CH₂COOH、HCOOCH（CH₃）COOH、OHCCH（OH）CH₂COOH、OHCCH₂CH（OH）COOH、OHCCH（CH₂OH）COOH、OHCCH（OCH₃）COOH，共有7种，
故答案为：7；
（7）生成N的化学方程式为：，
故答案为：．

点评 本题考查有机物推断，综合分析确定F的结构简式是关键，再结合转化关系推断，较好的考查学生分析推理能力，需要学生熟练掌握官能团的性质与转化，难度较大．