Question

以 HCHO 和 C₂H₂为有机原料，经过下列反应可得化合物 N （ C₄H₈O₂ ）．

（ l ）反应 1 的反应类型为

 

．
（ 2 ） HOCH₂C≡CCH₂OH 分子中，在同一个平面的原子最多有

 

个．
（ 3 ）化合物 M 不可能发生的反应是

 

（填序号）．
A．氧化反应  B．取代反应 C．消去反应 D．加成反应 E．还原反应
（ 4 ） N 的同分异构体中，属于酯类的有

 

种．
（ 5 ） A 与 M 互为同分异构体，有如下转化关系．

填写下列空白：
①A 的结构简式为

 

，B 中的官能团名称是

 

②D 的化学式为

 

③写出 B 与银氨溶液反应的化学方程式：

 

④在 120℃时，由 A、B、E 组成的混合物 wg 与氧气充分反应，生成产物全部为气体时，消耗氧气[m （O₂）]的质量范围为

 

．

Answer 1

分析：（1）由HCHO、HC≡CH及HOCH₂C≡CCH₂OH结构可知，HCHO中C=O双键中1个C-O键断裂、HC≡CH中C-H断裂，H原子与O原子结合、碳原子相互连接生成HOCH₂C≡CCH₂OH，属于加成反应；
（2）-C≡C-形成直线型结构，与其直接相连的原子在同一直线上，-CH₂-为四面体结构，最多有3个原子共面，旋转C-C单键可以使2个平面处于同一平面，据此解答；
（3）HOCH₂C≡CCH₂OH与氢气发生加成反应生成M，结合M的分子式可知M为HOCH₂CH₂CH₂CH₂OH，含有-OH，具有醇的性质；
（4）M部分氧化生成N（C₆H₈O₂），可知N为HOCH₂CH₂CH₂CHO，讨论形成酯的醇与羧酸，判断属于酯类的N的同分异构体数目；
（5）A与M（HOCH₂CH₂CH₂CH₂OH）互为同分异构体，A被氧化生成B，B一定条件下反应生成E，由E的结构并结合信息，可知B的结构简式为：，故A的结构简式为：，B和银氨溶液发生银镜反应，然后酸化生成C，所以C的结构简式为：，C在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生分子间酯化反应生成D，D是六元环状化合物，所以D的结构简式为：，据此解答．

解答：解：（1）-CHO中C=O双键断裂与乙炔发生加成反应生成HOCH₂C≡CCH₂OH，该反应为加成反应，故答案为：加成反应；
（2）根据-C≡C-为直线结构，与其直接相连的原子在同一直线上，则4个C原子在一条直线上，又-CH₂-为四面体结构，最多有3个原子共面，则在同一个平面的原子最多有8个，故答案为：8；
（3）HOCH₂C≡CCH₂OH与氢气发生加成反应生成M，结合M的分子式可知M为HOCH₂CH₂CH₂CH₂OH，能发生氧化、取代消去反应，不存在不饱和键，则不能发生加成、还原反应，故答案为：D、E；
（4）N的同分异构体中，属于酯类的有：甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯，所以有4种，故答案为：4；
（5）A与M（HOCH₂CH₂CH₂CH₂OH）互为同分异构体，A被氧化生成B，B一定条件下反应生成E，由E的结构并结合信息，可知B的结构简式为：，故A的结构简式为：，B和银氨溶液发生银镜反应，然后酸化生成C，所以C的结构简式为：，C在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生分子间酯化反应生成D，D是六元环状化合物，所以D的结构简式为，

①通过以上分析知，A为：，B为：，含有醛基和醇羟基，故答案为：；醛基、醇羟基；
②D的结构简式为：，其化学式为C₈H₁₂O₄，故答案为：C₈H₁₂O₄；
③B和银氨溶液发生银镜反应，反应方程式为：，
故答案为：；
④B为C₄H₈O₂、E为（C₄H₈O₂）_n，B与E的最简式相同都为C₂H₄O，相同质量二者耗氧量相等，A为C₄H₁₀O₂，最简式为C₂H₅O，H的质量分数高于B、E，故相同质量A的耗氧量最多，
只有A时，耗氧量达极大值，设wg A完全燃烧消耗氧气为x，则：
  4C₂H₅O+11O₂

点燃

8CO₂+10H₂O
4×45    11×32
wg       x
所以，4×45：11×32=wg：x 
解得x=

88w

45

g，
只有B或E时，耗氧量大极小值，设wg B或E完全燃烧消耗氧气为y，则：
  2C₂H₄O+5O₂

点燃

4CO₂+4H₂O
2×44    5×32
wg       y
所以，2×44：5×32=wg：y
解得y=

20w

11

g，
故

20w

11

g＜m （O₂）＜

88w

45

g
故答案为：

20w

11

g＜m （O₂）＜

88w

45

g．

点评：本题考查有机物的推断，熟练掌握官能团的性质与相互转化，（5）中计算注意利用最简式进行分析，根据极限法解答，难度中等．