Question

3．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)生化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物．
（1）甲一定含有的官能團的名稱是羥基．
（2）5.8g甲完全燃燒可產(chǎn)生0.3mol CO₂和0.3mol H₂O，甲蒸氣對氫氣的相對密度是29，甲分子中不含甲基，且為鏈狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡式是CH₂=CH-CH₂-OH．
（3）苯氧乙酸有多種酯類的同分異構(gòu)體，其中能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，且有2種一硝基取代物的同分異構(gòu)體是（寫出任意2種的結(jié)構(gòu)簡式）、等．
（4）已知：RCH₂COOH$→_{催化劑}^{Cl_{2}}$RCHCOOHCl
RONa$→_{△}^{Cl-R′}$ROR′（R-，R′-代表烴基）菠蘿酯的合成路線如下：

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)簡式是ClCH₂COOH，反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)類型是取代反應(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)是酸與醇類間的反應(yīng)判斷有機物甲中含有的官能團；
（2）由題意可知，甲中含有羥基，甲蒸氣對氫氣的相對密度是29，相同條件下的氣體密度之比等于其相對分子質(zhì)量之比，所以甲的相對分子質(zhì)量為58，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算5.8g甲的物質(zhì)的量，根據(jù)質(zhì)量守恒計算參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量，根據(jù)原子守恒計算甲分子中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)特點確定其結(jié)構(gòu)簡式；
（3）能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)說明含有酚羥基，且有2種一硝基取代物，苯環(huán)上有2個不同取代基且處于對位位置符合，據(jù)此寫出其結(jié)構(gòu)簡式；
（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官能團羥基，
故答案為：羥基；
（2）由題意可知，甲中含有羥基，甲蒸氣對氫氣的相對密度是29，相同條件下的氣體密度之比等于其相對分子質(zhì)量之比，所以甲的相對分子質(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)說明含有酚羥基，且有2種一硝基取代物，說明苯環(huán)上有2個取代基且處于對位位置，所以其同分異構(gòu)體是、、，
故答案為：、等；
（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通過以上分析知，其結(jié)構(gòu)簡式為：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：．

點評 本題考查有機物的推斷，需要學(xué)生對給予的信息進行利用，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，答題時注意把握題給信息，注意養(yǎng)成仔細審題的良好習慣．