Question

蘋果酸廣泛存在于蘋果等水果的果肉中，是一種常用的食品添加劑。經測定，蘋果酸的相對分子質量為134，所含各元素的質量分數為： ，其中存在5種不同化學環境的H原子。1mol蘋果酸能與2molNaHCO3完全反應、能與足量的Na反應生成1.5molH2的。用乙烯為原料人工合成蘋果酸的線路如下：

已知：

請回答下列問題：

（1）蘋果酸的分子式為_______ 。A物質的名稱為_______。

（2）F中含有的官能團名稱是_______ 。G+B→H的反應類型是_______。

（3）在合成線路中，C→D這一步驟反應的目的是_____。

（4）D→E反應的化學方程式為_________.

（5）蘋果酸和NaHCO3完全反應的化學方程式為________。

（6）與蘋果酸含有相同種類和數縣的官能團的同分異構體的結構簡式為_______。

 

Answer 1

【答案】

（1）C4H6O5?? 乙醇

（2）羥基、羧基?? 加成反應；

（3）在C分子中引入E原子；

（4）Br－CH2－COOH+2NaOH HO－CH2－COONa+NaBr+H2O

（5）+2NaHCO3+2CO2↑+2H2O?

（6）?? 、

【解析】

試題分析：（1）在蘋果酸中含有的各元素的原子個數為：C：(134×35.82％)÷12=4;H: (134×4.48％)÷1=6;O: (134×59.70％)÷16=5所以蘋果酸的分子式為C4H6O5. 乙烯和水在催化劑存在時發生加成反應生成A乙醇C2H5OH，乙醇催化氧化為B：乙醛CH3CHO，乙醛再催化氧化為C：乙酸CH3COOH。乙酸CH3COOH在PBr3存在時發生取代反應得到D：一溴乙酸BrCH2COOH ；一溴乙酸BrCH2COOH與NaOH的水溶液加熱發生取代反應得到E:羥基乙酸鈉CH2(OH)COONa. 羥基乙酸鈉酸化得到F：羥基乙酸CH2(OH)COOH；所以在F中含有的官能團是羥基和羧基。F：羥基乙酸CH2(OH)COOH催化氧化為OHC-COOH；乙醛（CH3CHO）和OHC-COOH在堿性條件下發生加成反應得到H：NaOOC-CH(OH)-CH2CHO.H酸化得到I：HOOC-CH(OH)-CH2CHO；I催化氧化為J：HOOC-CO-CH2COOH；HOOC-CO-CH2COOH催化加氫可得蘋果酸：HOOC-CH(OH)-CH2COOH。（3）在合成線路中，C→D這一步驟反應的目的是為了在C中引入Br原子。（4）D→E反應的化學方程式為（4）Br－CH2－COOH+2NaOH HO－CH2－COONa+NaBr+H2O.（5）蘋果酸和NaHCO3完全反應的化學方程式為HOOC-CH(OH)-CH2COOH+2NaHCO3NaOOC-CH(OH)-CH2COONa+2CO2↑+2H2O。（6）同分異構體是化合物有相同的分子式而具有不同的結構的物質。與蘋果酸含有相同種類和數縣的官能團的同分異構體的結構簡式為。

考點：考查有機物的分子式的計算、結構、性質、反應類型、有機化合物的相互轉化、同分異構體的書寫即反應的化學方程式的書寫的知識。