Question

某碳链为直链的有机物A，广泛存在于许多水果内，是一种常见的食品添加剂．该化合物的相对分子质量为134，有关实验数据有：
①6.7g该有机物在纯氧中燃烧，生成物只有CO ₂和H₂O，然后燃烧产物依次通过足量浓硫酸和碱石灰时，浓硫酸增重2.7g，碱石灰增重8.8g．
②6.7g该有机物与足量饱和NaHCO₃溶液充分反应，产生的气体在标准状况下体积为2.24L；
③6.7g该有机物与足量金属钠充分反应，产生的气体在标准状况下体积为1.68L；另知，与A相关的部分反应框图如下：

回答下列问题：
（1）A中官能团的名称是

羧基和羟基

．
（2）上述①--⑥反应中，属于取代反应的是

③⑤

，属于加成反应的是：

②⑥

，属于消去反应的是

①④

；反应⑥中，G与H₂的物质的量之比是

1：1

．
（3）H能使溴水褪色，则生成H的化学方程式为：

．
（4）写出C与氢氧化钠水溶液反应的化学方程式：

．
（5）B在一定条件下可以发生加聚反应形成高分子化合物，写出其化学方程式：

．
（6）W是A的同系物，其相对分子质量比A大14，写出符合以下条件的W的同分异构体的结构简式：①能发生银镜反应、1mol该物质与足量银氨溶液反应能生成4mol银；②同一碳原子上连接两个-OH不稳定；③1mol该物质与足量钠反应产生1.5mol氢气．

．
上述同分异构体中写出其中一种中与银氨溶液反应的离子方程式：

．

Answer 1

分析：①浓硫酸吸收水，碱石灰吸收二氧化碳，根据题意知，水的物质的量=

2.7g

18g/mol

=0.15mol，二氧化碳的物质的量=

8.8g

44g/mol

=0.2mol，有机物的物质的量=

6.7g

134g/mol

=0.05mol，则该分子、碳原子、氢原子个数比=0.05mol：0.2mol：0.3mol=1：4：6；
②6.7g该有机物与足量饱和NaHCO₃溶液充分反应，产生的气体在标准状况下体积为2.24L，说明该有机物中含有羧基，羧基的物质的量与二氧化碳的物质的量相等，0.05mol有机物能生成2.24L二氧化碳，则该有机物中含有2个羧基；
③6.7g该有机物与足量金属钠充分反应，产生的气体在标准状况下体积为1.68L，氢气的物质的量=

1.68L

22.4L/mol

=0.075mol，该分子中含有两个羧基，所以该分子中还含有1个羟基；
综上分析知，该有机物的分子式为：C₄H₆O₃；
A能发生消去反应生成B，B和溴发生加成反应生成C，C能和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成D，D酸化生成E，C和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成F，F酸化生成G，G和氢气发生加成反应生成B，E和G反应生成H，H是八元环状化合物，则A的结构简式为：HOOCCH（OH）CH₂COOH，B是HOOCCH=CHCOOH，C是HOOCCHBrCHBrCOOH，D是NaOOCCH（OH）CH（OH）COONa，E是HOOCCH（OH）CH（OH）COOH，F是NaOOCC≡CCOONa，G是HOOCC≡CCOOH，H是．

解答：解：①浓硫酸吸收水，碱石灰吸收二氧化碳，根据题意知，水的物质的量=

2.7g

18g/mol

=0.15mol，二氧化碳的物质的量=

8.8g

44g/mol

=0.2mol，有机物的物质的量=

6.7g

134g/mol

=0.05mol，则该分子、碳原子、氢原子个数比=0.05mol：0.2mol：0.3mol=1：4：6；
②6.7g该有机物与足量饱和NaHCO₃溶液充分反应，产生的气体在标准状况下体积为2.24L，说明该有机物中含有羧基，羧基的物质的量与二氧化碳的物质的量相等，0.05mol有机物能生成2.24L二氧化碳，则该有机物中含有2个羧基；
③6.7g该有机物与足量金属钠充分反应，产生的气体在标准状况下体积为1.68L，氢气的物质的量=

1.68L

22.4L/mol

=0.075mol，该分子中含有两个羧基，所以该分子中还含有1个羟基；
综上分析知，该有机物的分子式为：C₄H₆O₃；
A能发生消去反应生成B，B和溴发生加成反应生成C，C能和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成D，D酸化生成E，C和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成F，F酸化生成G，G和氢气发生加成反应生成B，E和G反应生成H，H是八元环状化合物，则A的结构简式为：HOOCCH（OH）CH₂COOH，B是HOOCCH=CHCOOH，C是HOOCCHBrCHBrCOOH，D是NaOOCCH（OH）CH（OH）COONa，E是HOOCCH（OH）CH（OH）COOH，F是NaOOCC≡CCOONa，G是HOOCC≡CCOOH，H是．
（1）A的结构简式为：HOOCCH（OH）CH₂COOH，所以A中含有官能团是羧基和羟基，故答案为：羧基和羟基；
（2）通过以上分析知，属于取代反应的是③⑤，属于加成反应的是②⑥，属于消去反应的是①④，B是HOOCCH=CHCOOH，G是HOOCC≡CCOOH，所以G和氢气以1：1反应生成B，
故答案为：③⑤，②⑥，①④，1：1；
（3）在浓硫酸作催化剂、加热条件下，E和G发生酯化反应生成H，反应方程式为：，
故答案为：；
（4）在加热条件下，C和氢氧化钠溶液发生取代反应，反应方程式为：，
故答案为：；
（5）B发生加聚反应方程式为：，
故答案为：；
（6）W是A的同系物，其相对分子质量比A大14，写出符合以下条件的W的同分异构体的结构简式：①能发生银镜反应说明含有醛基，1mol该物质与足量银氨溶液反应能生成4mol银则含有两个醛基；②同一碳原子上连接两个-OH不稳定；③1mol该物质与足量钠反应产生1.5mol氢气说明含有3个醇羟基，符合条件的结构简式为：，
与银氨溶液发生银镜反应的离子方程式为：，
故答案为：，．

点评：本题考查了有机物的推断，根据H的结构确定A的结构，正确推断A的结构是解本题关键，采用正逆相结合的方法进行分析解答，难度中等．