Question

由本題所給的①、②兩條信息，結(jié)合已學(xué)知識，回答下列問題．
①是環(huán)戊烯的結(jié)構(gòu)簡式，可進(jìn)一步簡寫為，環(huán)烯烴的化學(xué)性質(zhì)跟烯烴相似．  ②有機(jī)化合物中的烯鍵可以跟臭氧（O₃）反應(yīng)，再在鋅粉存在下水解即將原有的烯鍵斷裂，斷裂處兩端的碳原子各結(jié)合1個氧原子而生成醛基（-CHO）或酮基（），這兩步反應(yīng)合在一起，稱為“烯鍵的臭氧分解”．例如：


（1）寫出異戊二烯臭氧分解的各種產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式

HCHO、

，它們的物質(zhì)的量之比為

2：1

．
（2）a mol某烴C_nH_2n-2（該分子中無-C≡C-）和結(jié)構(gòu)），發(fā)生臭氧分解后，測得有機(jī)產(chǎn)物中含有羰基（）b mol，則a和b的代數(shù)關(guān)系是：

b=4a

或

b=2a

．
（3）寫出由環(huán)己醇（）和乙醇為有機(jī)原料，合成己二酸二乙酯的各步反應(yīng)方程式

①、
②、
③、
④

．
（4）某烴A的化學(xué)式為C₁₀H₁₆，A經(jīng)臭氧分解可得到等物質(zhì)的量的兩種產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)簡式分別為HCHO和．A經(jīng)催化加氫后得產(chǎn)物B，B的化學(xué)式為C₁₀H₂₀，分析數(shù)據(jù)表明，B分子內(nèi)含有六元碳環(huán)．試寫出A和B的結(jié)構(gòu)簡式A

，B

．
（5）從香精油中分離到一種化合物[A]（C₁₀H₁₆），1mol[A]在催化加氫時可吸收2mol氫氣；1mol[A]經(jīng)臭氧氧化反應(yīng)再加鋅粉水解可得到1mol丙酮[（CH₃）₂C=O]和1mol3，6-二羰基庚醛，則推測得[A]的結(jié)構(gòu)式為

．
（6）一定量的化學(xué)式均為C₄H₈的不飽和烴的混合氣體，經(jīng)臭氧分解后生成8.7g酮、0.45mol的醛（其中甲醛有0.21mol）．試通過計算回答下列問題：
（a）氧化后生成哪些物質(zhì)？寫出結(jié)構(gòu)簡式

CH₃CH₂CHO、CH₃CHO、HCHO、（CH₃）₂CO

．
（b）混合氣體中含哪幾種烴（寫結(jié)構(gòu)簡式）？其物質(zhì)的量之比為多少？

（CH₃）₂C=CH₂、CH₃CH₂CH=CH₂、CH₃CH=CHCH₃

，

5：2：3

．

Answer 1

分析：（1）由反應(yīng)信息②可知，異戊二烯臭氧分解生成HCHO與，根據(jù)方程式可知二者物質(zhì)的量之比為2：1；
（2）烴C_nH_2n-2（該分子中無-C≡C-）和結(jié)構(gòu)），該有機(jī)物為鏈狀二烯烴或環(huán)烯烴，據(jù)此結(jié)合信息解答；
（3）發(fā)生消去反應(yīng)所生產(chǎn)的環(huán)己烯，環(huán)己烯與臭氧（O₃）反應(yīng)，再在鋅粉存在下水解生成OHCCH₂CH₂CH₂CH₂CHO，與新制氫氧化銅反應(yīng)生成HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂COOH與乙醇按1：2反應(yīng)生成己二酸二乙酯；
（4）A的分子式為C₁₀H₁₆，不飽和度為3，A與氫氣加成生成B，B的化學(xué)式為C₁₀H₂₀，分子內(nèi)含有六元碳環(huán)，故A中含有1個六元環(huán)、2個C=C雙鍵，我們先將氧化后的產(chǎn)物復(fù)原，去掉后加上的氧，且將空下的雙鍵位置編號，，，這樣，若②和④先接成環(huán)，①和③再接為側(cè)鏈，則能形成五圓環(huán)，不合題意，③④接成環(huán)；若②和③接成環(huán)，①和④再接為側(cè)鏈，則能形成六圓環(huán)，符合題意，據(jù)此解答；
（5）A的分子式為C₁₀H₁₆，不飽和度為3，1mol[A]在催化加氫時可吸收2mol氫氣，分子中含有2個C=C雙鍵，故A的分子中還含有1個環(huán)，三元環(huán)、四元環(huán)不穩(wěn)定，由結(jié)可知，分子中存在六元環(huán)，
去掉后加上的氧，將空下的雙鍵位置編號，、，②④連接形成六元環(huán)，①③連接形成側(cè)鏈，據(jù)此書寫；
（6）一定量的化學(xué)式均為C₄H₈的不飽和烴的混合氣體，該烴屬單烯烴，它可能的結(jié)構(gòu)有CH₃CH₂CH=CH₂、CH₃CH=CHCH₃、（CH₃）₂C=CH₂，經(jīng)臭氧氧化分別發(fā)生反應(yīng)CH₃CH₂CH=CH₂

O3

Zn/H2O

CH₃CH₂CHO+HCHO、CH₃CH=CHCH₃

O3

Zn/H2O

CH₃CHO、（CH₃）₂C=CH₂

O3

Zn/H2O

（CH₃）₂CO+HCHO，故經(jīng)臭氧氧化分解后，所得產(chǎn)物CH₃CH₂CHO、CH₃CHO、HCHO、（CH₃）₂CO，
根據(jù)n=

m

M

計算丙酮的物質(zhì)的量，結(jié)合方程式（CH₃）₂C=CH₂

O3

Zn/H2O

（CH₃）₂CO+HCHO計算（CH₃）₂C=CH₂臭氧氧化生成的HCHO的物質(zhì)的量，進(jìn)而計算CH₃CH₂CH=CH₂生成的CH₃CH₂CHO、HCHO的物質(zhì)的量，根據(jù)醛的總的物質(zhì)的量計算乙醛的物質(zhì)的量，結(jié)合方程式計算各烴的物質(zhì)的量，據(jù)此解答．

解答：解：（1）由反應(yīng)信息②可知，異戊二烯臭氧分解方程式為CH2=C（CH₃）CH=CH₂

O3

Zn/H2O

2HCHO+，由方程式可知HCHO與二者物質(zhì)的量之比為2：1，
故答案為：HCHO、，2：1；
（2）烴C_nH_2n-2（該分子中無-C≡C-）和結(jié)構(gòu)），若為鏈狀二烯烴，分子含有2個C=C雙鍵，由反應(yīng)信息可知，1mol該烴氧化生成4mol，則b=4a；若為環(huán)烯烴，分子中含有1個C=C雙鍵，故1mol該烴氧化生成2mol，則b=2a，故答案為：b=4a或b=2a；
（3）發(fā)生消去反應(yīng)所生產(chǎn)的環(huán)己烯，環(huán)己烯與臭氧（O₃）反應(yīng)，再在鋅粉存在下水解生成OHCCH₂CH₂CH₂CH₂CHO，與新制氫氧化銅反應(yīng)生成HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂COOH與乙醇按1：2反應(yīng)生成己二酸二乙酯，合成己二酸二乙酯的各步反應(yīng)方程式為：
①、
②、
③、
④，
故答案為：①、
②、
③、
④；
（4）A的分子式為C₁₀H₁₆，不飽和度為3，A與氫氣加成生成B，B的化學(xué)式為C₁₀H₂₀，分子內(nèi)含有六元碳環(huán)，故A中含有1個六元環(huán)、2個C=C雙鍵，我們先將氧化后的產(chǎn)物復(fù)原，去掉后加上的氧，且將空下的雙鍵位置編號，，，這樣，若②和④先接成環(huán)，①和③再接為側(cè)鏈，則能形成五圓環(huán)，不合題意，③④接成環(huán)；若②和③接成環(huán)，①和④再接為側(cè)鏈，則能形成六圓環(huán)，符合題意，故A為，B為，
故答案為：，；
（5）A的分子式為C₁₀H₁₆，不飽和度為3，1mol[A]在催化加氫時可吸收2mol氫氣，分子中含有2個C=C雙鍵，故A的分子中還含有1個環(huán)，三元環(huán)、四元環(huán)不穩(wěn)定，由結(jié)可知，分子中存在六元環(huán)，
去掉后加上的氧，且將空下的雙鍵位置編號，、，②④連接形成六元環(huán)，①③連接形成側(cè)鏈，故A為，
故答案為：；
（6）（a）一定量的化學(xué)式均為C₄H₈的不飽和烴的混合氣體，該烴屬單烯烴，它可能的結(jié)構(gòu)有CH₃CH₂CH=CH₂、CH₃CH=CHCH₃、（CH₃）₂C=CH₂，經(jīng)臭氧氧化分別發(fā)生反應(yīng)CH₃CH₂CH=CH₂

O3

Zn/H2O

CH₃CH₂CHO+HCHO、CH₃CH=CHCH₃

O3

Zn/H2O

CH₃CHO、（CH₃）₂C=CH₂

O3

Zn/H2O

（CH₃）₂CO+HCHO，故經(jīng)臭氧氧化分解后，所得產(chǎn)物CH₃CH₂CHO、CH₃CHO、HCHO、（CH₃）₂CO，故答案為：CH₃CH₂CHO、CH₃CHO、HCHO、（CH₃）₂CO；
（b）由（a）的分析可知，混合氣體中含（CH₃）₂C=CH₂、CH₃CH₂CH=CH₂、CH₃CH=CHCH₃，
丙酮的物質(zhì)的量為

8.7g

58g/mol

=0.15mol，結(jié)合方程式（CH₃）₂C=CH₂

O3

Zn/H2O

（CH₃）₂CO+HCHO可知（CH₃）₂C=CH₂的物質(zhì)的量為0.15mol，氧化生成的HCHO的物質(zhì)的量為0.15mol，由方程式可知，CH₃CH₂CH=CH₂生成的HCHO的物質(zhì)的量為0.21mol-0.15mol=0.06mol，故CH₃CH₂CH=CH₂的物質(zhì)的量為0.06mol、CH₃CH₂CHO的物質(zhì)的量為0.06mol，故乙醛的物質(zhì)的量為0.45mol-0.21mol-0.06mol=0.18mol，由方程式可知CH₃CH=CHCH₃的物質(zhì)的量為0.09mol，故、（CH₃）₂C=CH₂、CH₃CH₂CH=CH₂、CH₃CH=CHCH₃、（CH₃）₂C=CH₂的物質(zhì)的量之比為0.15mol：0.06mol：0.09mol=5：2：3，
故答案為：（CH₃）₂C=CH₂、CH₃CH₂CH=CH₂、CH₃CH=CHCH₃，5：2：3．

點評：題目綜合性較大、題量較大，涉及有機(jī)物的推斷與合成、官能團(tuán)的性質(zhì)、同分異構(gòu)體書寫、有機(jī)物計算以及對反應(yīng)信息的利用能力等，難度中等，理解給予的反應(yīng)信息是解題的關(guān)鍵．