Question

18．A-G都是有機物，它們的轉化關系如下：請回答下列問題：

（1）已知：6.0g化合物E完全燃燒生成8.8gC0₂和3.6gH₂0，E的蒸汽與氫氣的相對密度為30，則E的分子式為C₂H₄O₂．
（2）A為一取代芳烴，B中含有一個甲基，由B生成C的化學方程式為C₆H₅CHClCH₃+H₂O$→_{△}^{NaOH}$C₆H₅CHOHCH₃+HCl．
（3）寫出下列轉化的化學方程式：
B→DC₆H₅CHClCH₃+NaOH$→_{△}^{醇}$C₆H₅CH=CH₂+NaCl+H₂O
E+C→FC₆H₅CHOHCH₃+CH₃COOH+H₂O
（4）上述過程中轉化得到的F有多種同分異構體，寫出同時符合下列條件的F的同分異構體的結構簡式：
①苯環上只有兩個鄰位取代基，其中一個為甲基 ②與F具有相同的官能團．
、
其中1mol某符合上述條件的有機物，與氫氧化鈉溶液反應時消耗2mol氫氧化鈉，其反應方程式：．

Answer 1

分析 A分子式為C₈H₁₀，為一取代芳香烴，不飽和度為$\frac{2×8+2-10}{2}$=4，為苯的同系物，故A為，A與氯氣在光照條件下發生取代反應生成B，而B中含有一個甲基，則B為，B發生水解反應，生成C為，
E的蒸氣與氫氣的相對密度為30，則Mr（E）=30×2=60，6.0gE的物質的量是0.1mol，完全燃燒后生成CO₂和 H₂O的物質的量分別為$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.2mol，分子中N（C）=$\frac{0.2mol}{0.1mol}$=2、N（H）=$\frac{0.2mol×2}{0.1mol}$=4，故N（O）=$\frac{60-12×2-8}{16}$=2，故E的分子式是C₂H₄O₂，
C與E發生酯化反應生成F，結合F的分子式可知，應是發生酯化反應，則E為CH₃COOH，F為，B、C轉化都得到D，D與溴發生加成反應生成G，則B、C均發生消去反應生成D，故D為：C₆H₅CH=CH₂，則G為，據此解答．
（1）根據阿伏加德羅定律的推論相對密度之比等于摩爾質量之比，E的蒸氣與氫氣的相對密度為30，摩爾質量是60，根據生成二氧化碳和水的質量確定有機物為C₂H₄O₂；
（2）由框圖可知E和C酯化生成F，由原子守恒知C的分子式是C₈H₁₀O，因為A為一取代芳烴，且B中含有一個甲基，所以B的結構簡式為C₆H₅CHClCH₃，C與E發生酯化反應生成F，E為CH₃COOH，結合F的分子式可知，F為C₆H₅CHOHCH₃，據此書寫化學方程式；
（3）因為D可以與Br₂發生加成反應，所以D是苯乙烯，結構簡式為C₆H₅CH=CH₂，B→D為鹵代烴在NaOH醇溶液條件下發生消去反應；E+C→F為CH₃COOH和C₆H₅CHOHCH₃酯化反應，據此書寫化學方程式；
（4）分子式為C₁₀H₁₂O₂的有機物，與F具有相同的官能團，具有酯的結構，只有兩個鄰位取代基，其中一個為甲基，據此判斷同分異構體個數和書寫化學方程式．

解答 解：（1）根據阿伏加德羅定律的推論相對密度之比等于摩爾質量之比，E的蒸氣與氫氣的相對密度為30，則Mr（E）=30×2=60，6.0gE的物質的量是0.1mol，完全燃燒后生成CO₂和H₂O的物質的量分別為$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.2mol，分子中N（C）=$\frac{0.2mol}{0.1mol}$=2、N（H）=$\frac{0.2mol×2}{0.1mol}$=4，故N（O）=$\frac{60-12×2-8}{16}$=2，故E的分子式是C₂H₄O₂，故答案為：C₂H₄O₂；
（2）由框圖可知E和C酯化生成F，由原子守恒知C的分子式是C₈H₁₀O，因為A為一取代芳烴，且B中含有一個甲基，所以B的結構簡式為C₆H₅CHClCH₃，B發生水解反應，生成C為，E的分子式是C₂H₄O₂，C與E發生反應生成F，結合F的分子式可知，E為CH₃COOH，F為C₆H₅CHOHCH₃，所以由B生成C的化學方程式為C₆H₅CHClCH₃+H₂O$→_{△}^{NaOH}$C₆H₅CHOHCH₃+HCl，
故答案為：C₆H₅CHClCH₃+H₂O$→_{△}^{NaOH}$C₆H₅CHOHCH₃+HCl；
（3）B的結構簡式為C₆H₅CHClCH₃，B→D為鹵代烴在NaOH醇溶液條件下發生消去反應，反應為：
C₆H₅CHClCH₃+NaOH$→_{△}^{醇}$C₆H₅CH=CH₂+NaCl+H₂O，E為CH₃COOH，C為，F為C₆H₅CHOHCH₃，
E+C→F為CH₃COOH和C₆H₅CHOHCH₃酯化反應，反應為：C₆H₅CHOHCH₃+CH₃COOH+H₂O，
故答案為：C₆H₅CHClCH₃+NaOH$→_{△}^{醇}$C₆H₅CH=CH₂+NaCl+H₂O；C₆H₅CHOHCH₃+CH₃COOH+H₂O；
（4）分子式為C₁₀H₁₂O₂的有機物，與F具有相同的官能團，具有酯的結構，只有兩個鄰位取代基，其中一個為甲基，符合條件的同分異構體為 共5種，其中與氫氧化鈉溶液反應時消耗2mol氫氧化鈉，其反應方程式為：，
故答案為： ；．

點評 本題主要考查有機物結構式的確定、有機化合物的推斷、同分異構體的書寫和判斷、有機反應方程式的書寫，易錯點為同分異構體的判斷，注意正確推斷有機物的結構為解答該題的關鍵，需要學生熟練掌握官能團的性質與轉化，題目難度較大．