Question

20．已知有機物F和高分子N的合成路線如圖所示：

已知：R-CH=CH-R′$→_{H+}^{KMnO_{2}}$R-COOH+R′-COOH
R-CH=CH-R′$→_{H_{2}O/Zn}^{O_{3}}$R-CHO+R′-CHO
（1）Q只含碳、氫、氧三種元素，且其碳、氫、氧元素質(zhì)量比為9：1：6，經(jīng)測定Q的相對分子質(zhì)量是128.1mol Q可與1mol Br₂加成，并能與1mol NaHCO₃恰好完全反應，且分子中無支鏈．Q的分子式是C₆H₈O₃．
（2）A所含官能團的名稱是羥基、羧基．
（3）寫出C與銀氨溶液反應的化學方程式：CH₃CHO+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O；
（4）G的結構簡式是；Q的反式結構簡式是．
（5）下列說法正確的是ab．
a．C能與苯酚在一定條件下生成高分子化合物
b．D催化加氫的產(chǎn)物與F互為同分異構體
c．F能發(fā)生氧化反應、取代反應、加成反應
d．高分子N的每條分子鏈中含有（n-1）個酯基
（6）滿足下列條件的H的同分異構體有7種．
①能與NaHCO₃反應      ②能發(fā)生銀鏡反應      ③核磁共振氫譜有4個吸收峰
（7）寫出H→N的化學方程式：．

Answer 1

分析 Q只含碳、氫、氧三種元素，且其碳、氫、氧元素質(zhì)量比為9：1：6，則三種原子的個數(shù)之比是$\frac{9}{12}$：1：$\frac{6}{16}$=6：8：3，即最簡式為C₆H₈O₃．而Q的相對分子質(zhì)量是128，則Q的分子式是C₆H₈O₃．1 mol Q可與l mol Br₂加成，說明含有1個碳碳雙鍵．并能與l molNaHCO₃恰好完全反應，說明含有1個羧基，且分子中無支鏈．Q被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成乙二酸和E，E能和氫氣發(fā)生加成反應生成F，F(xiàn)中含有-COOH、-OH，F(xiàn)發(fā)生反應生成六元環(huán)化合物，應是發(fā)生酯化反應，為2 mol F反應生成l mol G，且羥基連接在與羧基相鄰的碳原子上，因此F的結構簡式為CH₃CH₂CH（OH）COOH，E的結構簡式為CH₃CH₂COCOOH，G的結構簡式為，Q的結構簡式是CH₃CH₂COCH=CHCOOH，Q與氫氣加成生成A，則A的結構簡式為CH₃CH₂CH（OH）CH₂CH₂COOH．B能被臭氧氧化，則A生成B是羥基的消去反應，根據(jù)B的氧化產(chǎn)物含有C（乙醛）可知，B的結構簡式為CH₃CH=CHCH₂CH₂COOH，則D的結構簡式為OHCCH₂CH₂COOH．D繼續(xù)被氧化生成H，則H的結構簡式為HOOCCH₂CH₂COOH．H與乙二醇發(fā)生縮聚反應生成高分子化合物N，則N的結構簡式為，據(jù)此解答．

解答 解：Q只含碳、氫、氧三種元素，且其碳、氫、氧元素質(zhì)量比為9：1：6，則三種原子的個數(shù)之比是$\frac{9}{12}$：1：$\frac{6}{16}$=6：8：3，即最簡式為C₆H₈O₃．而Q的相對分子質(zhì)量是128，則Q的分子式是C₆H₈O₃．1 mol Q可與l mol Br₂加成，說明含有1個碳碳雙鍵．并能與l molNaHCO₃恰好完全反應，說明含有1個羧基，且分子中無支鏈．Q被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成乙二酸和E，E能和氫氣發(fā)生加成反應生成F，F(xiàn)中含有-COOH、-OH，F(xiàn)發(fā)生反應生成六元環(huán)化合物，應是發(fā)生酯化反應，為2 mol F反應生成l mol G，且羥基連接在與羧基相鄰的碳原子上，因此F的結構簡式為CH₃CH₂CH（OH）COOH，E的結構簡式為CH₃CH₂COCOOH，G的結構簡式為，Q的結構簡式是CH₃CH₂COCH=CHCOOH，Q與氫氣加成生成A，則A的結構簡式為CH₃CH₂CH（OH）CH₂CH₂COOH．B能被臭氧氧化，則A生成B是羥基的消去反應，根據(jù)B的氧化產(chǎn)物含有C（乙醛）可知，B的結構簡式為CH₃CH=CHCH₂CH₂COOH，則D的結構簡式為OHCCH₂CH₂COOH．D繼續(xù)被氧化生成H，則H的結構簡式為HOOCCH₂CH₂COOH．H與乙二醇發(fā)生縮聚反應生成高分子化合物N，則N的結構簡式為，
（1）根據(jù)以上分析可知，Q的分子式為C₆H₈O₃，故答案為：C₆H₈O₃；
（2）A的結構簡式為CH₃CH₂CH（OH）CH₂CH₂COOH，分子含有的官能團是羥基、羧基，故答案為：羥基；羧基；
（3）C分子中含有醛基，發(fā)生銀鏡反應的化學方程式為：CH₃CHO+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O，
故答案為：CH₃CHO+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O；
（4）由上述分析可知，G的結構簡式是；Q的結構簡式是CH₃CH₂COCH=CHCOOH，Q的反式結構簡式是，
故答案為：；；
（5）a．C為乙醛，能與苯酚發(fā)生縮聚反應生成高分子化合物，故a正確；
b．D催化加氫的產(chǎn)物是HOCH₂CH₂CH₂COOH，與F互為同分異構體，故b正確；
c．F中含有羥基和羧基，能發(fā)生氧化反應、取代反應，但不能發(fā)生加成反應，故c錯誤；
c．高分子N的每條分子鏈中含有2n個酯基，故d錯誤，
故答案為：ab；
（6）H的結構簡式為HOOCCH₂CH₂COOH，H的一種同分異構體滿足條件：①能與NaHCO₃反應，說明含有羧基；②能發(fā)生銀鏡反應，說明含有醛基；③核磁共振氫譜有4個吸收蜂，即含有4類氫原子，所以符合條件的有機物結構簡式為、HCOOCH₂CH₂COOH、HCOOCH（CH₃）COOH、OHCCH（OH）CH₂COOH、OHCCH₂CH（OH）COOH、OHCCH（CH₂OH）COOH、OHCCH（OCH₃）COOH，共有7種，
故答案為：7；
（7）生成N的化學方程式為：，
故答案為：．

點評 本題考查有機物推斷，綜合分析確定F的結構簡式是關鍵，再結合轉(zhuǎn)化關系推斷，較好的考查學生分析推理能力，需要學生熟練掌握官能團的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，難度較大．