Question

1．菠蘿酯是一種具有菠蘿香氣的食用香料，是化合物甲與苯氧乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)的產(chǎn)物．
（1）化合物甲中一定含有的含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)為羥基．
（2）5.8g甲完全燃燒可產(chǎn)生0.3molCO₂和0.3molH₂O，甲蒸氣對(duì)氫氣的相對(duì)密度是29，甲分子中不含甲基，且為鏈狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH₂=CH-CH₂-OH．
（3）苯氧乙酸有多種同分異構(gòu)體，同時(shí)滿(mǎn)足條件：
①含有酯基；
②能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；
③含有苯環(huán)，且苯環(huán)上一硝基取代物只有兩種．符合上述條件的同分異構(gòu)體有3種，寫(xiě)出其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、、（其中之一）．
（4）已知：
R-CH₂-COOH$\stackrel{Cl_{2}}{→}$
R-ONa$→_{△}^{Cl-R′}$R-O-R′（R-、R′-代表烴基）
菠蘿酯的合成路線如下（合成路線中的“甲”已由上述第二問(wèn)推得）：

①試劑X不可選用的是（選填字母）ac．
a．CH₃COONa溶液       b．NaOH溶液       c．NaHCO₃溶液      d．Na
②丙的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是ClCH₂COOH，反應(yīng)Ⅲ的反應(yīng)類(lèi)型是取代反應(yīng)．
③反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式是．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)酯化反應(yīng)是酸與醇類(lèi)間的反應(yīng)判斷有機(jī)物甲中含有的官能團(tuán)；
（2）由題意可知，甲中含有羥基，甲蒸氣對(duì)氫氣的相對(duì)密度是29，相同條件下的氣體密度之比等于其相對(duì)分子質(zhì)量之比，所以甲的相對(duì)分子質(zhì)量為58，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算5.8g甲的物質(zhì)的量，根據(jù)質(zhì)量守恒計(jì)算參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量，根據(jù)原子守恒計(jì)算甲分子中C、H原子數(shù)目，判斷甲是否含有氧元素，比較計(jì)算甲分子中氧原子數(shù)目，據(jù)此確定甲的分子式，結(jié)合甲的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；
（3）能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)說(shuō)明含有酚羥基，且有2種一硝基取代物，苯環(huán)上有2個(gè)不同取代基且處于對(duì)位位置符合，據(jù)此寫(xiě)出其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；
（4）苯酚和氫氧化鈉或鈉反應(yīng)生成苯酚鈉，催化劑條件下，乙和氯氣反應(yīng)生成丙，丙和苯酚鈉反應(yīng)生成，結(jié)合反應(yīng)信息可知，丙是ClCH₂COOH，故乙為乙酸，CH₂=CH-CH₂-OH和發(fā)生酯化反應(yīng)生成菠蘿酯．

解答 解：（1）菠蘿酯是一種具有菠蘿香氣的食用香料，是化合物甲與苯氧乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)的產(chǎn)物，由于苯氧乙酸中含有羧基，所以化合物甲中一定含有含氧官能團(tuán)為羥基，
故答案為：羥基；
（2）由題意可知，甲中含有羥基，甲蒸氣對(duì)氫氣的相對(duì)密度是29，相同條件下的氣體密度之比等于其相對(duì)分子質(zhì)量之比，所以甲的相對(duì)分子質(zhì)量為58，5.8g甲的物質(zhì)的量=$\frac{5.8g}{58g/mol}$=0.1mol，
質(zhì)量守恒可知，參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量=0.3mol×44g/mol+0.3mol×18g/mol-5.8g=12.8g，氧氣物質(zhì)的量=$\frac{12.8g}{32g/mol}$=0.4mol，
根據(jù)氧原子守恒，可知5.8g甲中n（O）=0.3mol×2+0.3mol-0.4mol×2=0.1mol，
根據(jù)原子守恒可知，甲分子中N（C）=$\frac{0.3mol}{0.1mol}$=3、N（H）=$\frac{0.3mol×2}{0.1mol}$=6、N（O）=$\frac{0.1mol}{0.1mol}$=1，
故甲的分子式為C₃H₆O，甲分子中不含甲基，且為鏈狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH₂=CH-CH₂-OH，
故答案為：CH₂=CH-CH₂-OH；
（3）能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)說(shuō)明含有酚羥基，且有2種一硝基取代物，說(shuō)明苯環(huán)上有2個(gè)取代基且處于對(duì)位位置，且含有酯基的同分異構(gòu)體是、、，共有3種，
故答案為：3；、、（其中之一）；
（4）苯酚和氫氧化鈉或鈉反應(yīng)生成苯酚鈉，催化劑條件下，乙和氯氣反應(yīng)生成丙，丙和苯酚鈉反應(yīng)生成，結(jié)合反應(yīng)信息可知，丙是ClCH₂COOH，故乙為乙酸，CH₂=CH-CH₂-OH和發(fā)生酯化反應(yīng)生成菠蘿酯，
①苯酚具有酸性但酸性弱于醋酸、碳酸，所以苯酚能和碳酸鈉、氫氧化鈉反應(yīng)生成苯酚鈉，不能和醋酸鈉、碳酸氫鈉反應(yīng)，
故選：ac；
②通過(guò)以上分析知，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：ClCH₂COOH，反應(yīng)Ⅱ?qū)儆谌〈�反�?yīng)，
故答案為：ClCH₂COOH；取代反應(yīng)；
③在催化劑、加熱條件下，CH₂=CH-CH₂-OH和發(fā)生酯化反應(yīng)生成菠蘿酯，反應(yīng)方程式為：，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的推斷，需要學(xué)生對(duì)給予的信息進(jìn)行利用，較好的考查學(xué)生的閱讀能力、自學(xué)能力，題目難度中等，（4）注意根據(jù)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)信息確定丙的結(jié)構(gòu)突破口，答題時(shí)注意把握題給信息，注意養(yǎng)成仔細(xì)審題的良好習(xí)慣．