Question

15．已知：①RCH=CH_{2（多步氧化）}RCH₂COOH，
②醛可被氧化成酸，被還原成醇．
下圖表示有機物A、B、C、D、E、F、X、Y之間的轉變關系：

其中X、Y互為同分異構體，F和C互為同系物，E和D互為同系物，B中含支鏈，且核磁共振氫譜測得有3個吸收峰，峰高6：1：1；A的密度在標準狀況下為1.25g/L；A、B（醛）、X、Y的分子式都符合$C_nH_{2n}O_{\frac{n}{2}-1}$
（1）B的結構簡式為（CH₃）₂CHCHO，Y的結構簡式為CH₃COOCH₂CH（CH₃）₂
（2）C和D生成X的化學反應類型為CD
A．加成反應B．消去反應C．取代反應D．酯化反應
（3）實驗室制取A的化學反應方程式為CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O
（4）實驗室組裝A的發生裝置時，用到的玻璃儀器主要有酒精燈、導氣管、燒瓶、溫度計．
（5）收集A的裝置是③（填序號）

（6）實驗室制取A時，常因溫度過高而生成有刺激性氣味的氣體e，設計一個簡單的實驗以驗證發生裝置中生成的A有還原性，可使產生氣體依次通過下列溶液中的一種或幾種，則所選試劑的順序為③①④（填序號，可不全選．）
①品紅溶液 ②溴水 ③氫氧化鈉溶液  ④酸性高錳酸鉀溶液．

Answer 1

分析 A的密度在標準狀況下為1.25g/L，所以A的相對分子質量為1.25×22.4=28；A、B、X、Y的分子式都符合C_nH_2nO_0.5n-1，所以A的分子式為C₂H₄，所以A為乙烯（CH₂=CH₂），A多步氧化得E為CH₃COOH，A水化得C為CH₃CH₂OH，F和C互為同系物，所以F為醇類，B還原得到F，說明B為醛類物質，B中含支鏈，且核磁共振氫譜測得有3個吸收峰，峰高6：1：1，可推知B為（CH₃）₂CHCHO，則D為（CH₃）₂CHCOOH，F為（CH₃）₂CHCH₂OH，根據圖中的轉化可知，X為（CH₃）₂CHCOOCH₂CH₃，Y為CH₃COOCH₂CH（CH₃）₂，以此解答該題．

解答 解：A的密度在標準狀況下為1.25g/L，所以A的相對分子質量為1.25×22.4=28；A、B、X、Y的分子式都符合C_nH_2nO_0.5n-1，所以A的分子式為C₂H₄，所以A為乙烯（CH₂=CH₂），A多步氧化得E為CH₃COOH，A水化得C為CH₃CH₂OH，F和C互為同系物，所以F為醇類，B還原得到F，說明B為醛類物質，B中含支鏈，且核磁共振氫譜測得有3個吸收峰，峰高6：1：1，可推知B為（CH₃）₂CHCHO，則D為（CH₃）₂CHCOOH，F為（CH₃）₂CHCH₂OH，根據圖中的轉化可知，X為（CH₃）₂CHCOOCH₂CH₃，Y為CH₃COOCH₂CH（CH₃）₂，
（1）由以上分析可知B的結構簡式為 （CH₃）₂CHCHO，Y的結構簡式為CH₃COOCH₂CH（CH₃）₂，
故答案為：（CH₃）₂CHCHO；CH₃COOCH₂CH（CH₃）₂；
（2）C和D生成X是酯化反應，也是取代反應，故答案為：CD；
（3）實驗室制取CH₂=CH₂的化學反應方程式為CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，
故答案為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；
（4）實驗室組裝A的發生裝置時，用到的玻璃儀器除酒精燈和導氣管外，還有圓底燒瓶、溫度計，故答案為：燒瓶、溫度計；
（5）乙烯密度和空氣接近，不溶于水，可用排水法收集，③符合要求，故答案為：③；
（6）實驗室制取A時，常因溫度過高而生成有刺激性氣味的氣體二氧化硫，由于二氧化硫也有還原性，所以在檢驗乙烯的還原性時必須先除去二氧化硫，要以用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫，還要用品紅檢驗二氧化硫是否被除盡，再用高錳酸鉀檢驗乙烯的還原性即可，故所選試劑的順序為③①④，
故答案為：③①④．

點評 本題考查了有機物結構簡式的推斷和有機合成路線的分析，為高頻考點，準確把握有機官能團之間的轉化是解題的關鍵，側重于考查學生分析推斷能力，解題的關鍵是A、B物質的確定，題目難度中等．