Question

16．现有通式为（CH₂O）n的五种有机物，性质如下：
①甲是无色有刺激性气味的气体，可以发生银镜反应；
②乙、丙、丁的相对分子质量均为甲的2倍，戊的相对分子质量是甲的3倍；
③乙、戊的水溶液均可使紫色石蕊试液变红，还可以与乙醇在一定条件下酯化，且两分子戊可以形成六元环酯；
④丙既能水解，又能发生银镜反应；丁既能与钠反应放出H₂，又能与新制Cu（OH）₂悬浊液加热反应产生红色沉淀．
（1）推断各物质的结构，写出其结构简式．
甲HCHO，乙CH₃COOH，丙HCOOCH₃，丁HOCH₂CHO，戊．
（2）等物质的量的戊，分别与足量Na反应产生的气体和与足量NaHCO₃反应产生的气体体积之比是1：1（在相同条件下测定）．

Answer 1

分析 有通式为（CH₂O）n的五种有机物，性质如下：
①甲是无色有刺激性气味的气体，可以发生银镜反应，为HCHO；
②乙、丙、丁的相对分子质量均为甲的2倍，则其相对分子质量=30×2=60，戊的相对分子质量是甲的3倍，戊的相对分子质量=30×3=90；
③乙、戊的水溶液均可使紫色石蕊试液变红，还可以与乙醇在一定条件下酯化，说明乙、戊中含有羧基，且两分子戊可以形成六元环酯，说明戊中还含有醇羟基，则戊中C原子个数=$\frac{90-16×3-1×2}{12}$=3…4，则戊分子式为C₃H₆O₃、乙中C原子个数=$\frac{60-33}{12}$=2…3，所以乙结构简式为CH3COOH，根据戊形成酯的结构简式知；
④丙既能水解，又能发生银镜反应，则丙中含有酯基和醛基，根据乙结构简式知，丙结构简式为HCOOCH₃；丁既能与钠反应放出H₂，又能与新制Cu（OH）₂悬浊液加热反应产生红色沉淀，说明丁含有醛基、醇羟基，丁中含有2个碳原子，则丁结构简式为HOCH₂CHO，
据此分析解答．

解答 解：有通式为（CH₂O）n的五种有机物，性质如下：
①甲是无色有刺激性气味的气体，可以发生银镜反应，为HCHO；
②乙、丙、丁的相对分子质量均为甲的2倍，则其相对分子质量=30×2=60，戊的相对分子质量是甲的3倍，戊的相对分子质量=30×3=90；
③乙、戊的水溶液均可使紫色石蕊试液变红，还可以与乙醇在一定条件下酯化，说明乙、戊中含有羧基，且两分子戊可以形成六元环酯，说明戊中还含有醇羟基，则戊中C原子个数=$\frac{90-16×3-1×2}{12}$=3…4，则戊分子式为C₃H₆O₃、乙中C原子个数=$\frac{60-33}{12}$=2…3，所以乙结构简式为CH3COOH，根据戊形成酯的结构简式知；
④丙既能水解，又能发生银镜反应，则丙中含有酯基和醛基，根据乙结构简式知，丙结构简式为HCOOCH₃；丁既能与钠反应放出H₂，又能与新制Cu（OH）₂悬浊液加热反应产生红色沉淀，说明丁含有醛基、醇羟基，丁中含有2个碳原子，则丁结构简式为HOCH₂CHO，
（1）通过以上分析知，甲、乙、丙、丁、戊结构简式为HCHO、CH₃COOH、HCOOCH₃、HOCH₂CHO、，
故答案为：HCHO；CH₃COOH；HCOOCH₃；HOCH₂CHO；；
（2）戊中含有醇羟基和羧基，醇羟基、羧基能和Na反应生成氢气，只有羧基能和碳酸氢钠反应生成氢气，且反应时-OH、-COOH与氢气的关系式是2：1，-COOH与二氧化碳的关系式是1：1，假设戊的物质的量是1mol，分别与足量的Na、碳酸氢钠反应生成氢气、二氧化碳的物质的量分别是1mol、1mol，则等物质的量的戊，分别与足量Na反应产生的气体和与足量NaHCO₃反应产生的气体体积之比是1：1，
故答案为：1：1．

点评 本题考查有机物推断，为高频考点，侧重考查学生分析推断及计算能力，明确有机物结构、性质特点是解本题关键，注意：能发生银镜反应的不一定是醛，但醛一定发生银镜反应，难点是（2）中二氧化碳的计算，题目难度不大．