Question

3．Ⅰ、當(dāng)0.2mol烴A在足量氧氣中完全燃燒時(shí)生成CO₂和H₂O各1.2mol，催化加氫后生成2，2-二甲基丁烷，則A的結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₃C-CH=CH₂．
Ⅱ、某烴1mol與2molHCl完全加成，生成的氯代烷最多還可以與4molCl₂反應(yīng)，則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為CH≡CH．
Ⅲ、某芳香烴A是有機(jī)合成中非常重要的原料，通過質(zhì)譜法測得其最大質(zhì)荷比為118；其核磁共振氫譜中有5個(gè)峰，峰面積之比為1：2：2：2：3；其苯環(huán)上只有一個(gè)取代基．以下是以A為原料合成高分子化合物F、I的路線圖，試回答下列問題：

（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為（2）E中的官能團(tuán)名稱是羥基、羧基
（3）G的結(jié)構(gòu)簡式為（4）反應(yīng)②、④的反應(yīng)類型分別是取代反應(yīng)、消去反應(yīng)
（5）反應(yīng)⑥、⑦生成的高分子化合物的反應(yīng)原理是否相同？否（填“是”或“否”）
（6）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：反應(yīng)③；反應(yīng)⑦n$\stackrel{一定條件}{→}$+（n-1）H₂O；
（7）符合以下條件的C的同分異構(gòu)體有5種（不考慮立體異構(gòu)）
a、苯環(huán)上有兩個(gè)取代基              
b、苯環(huán)上的一氯代物有兩種
c、加入三氯化鐵溶液顯色
d、向1mol該物質(zhì)中加入足量的金屬鈉可產(chǎn)生1mol氫氣．

Answer 1

分析 Ⅰ、根據(jù)C元素、H元素守恒確定該烴的分子式為C₆H₁₂，在催化劑作用下與H₂發(fā)生加成反應(yīng)，生成2，2-二甲基丁烷，則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₃C-CH=CH₂；
Ⅱ、烴1mol與2mol HCl完全加成，則該烴分子有2個(gè)雙鍵或1個(gè)三鍵，1mol氯代烷能和4mol氯氣發(fā)生完全取代反應(yīng)，則氯代烷分子中有4個(gè)H原子，所以原烴分子中有2個(gè)H原子，據(jù)此確定；
Ⅲ、通過質(zhì)譜法測得芳香烴A的相對(duì)分子質(zhì)量為118，其苯環(huán)上只有一個(gè)取代基，其核磁共振氫譜中有5個(gè)峰，峰面積之比為1：2：2：2：3；則A物質(zhì)只能為：，因此物質(zhì)A與溴的四氯化碳溶液可發(fā)生加成反應(yīng)得到鹵代物B，鹵代物在氫氧化鈉的水溶液中發(fā)生取代反應(yīng)生成物質(zhì)：C，醇在銅做催化劑，與氧氣反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的醛即物質(zhì)：D；醛與氫氧化銅做氧化劑的條件下，被氧化生成對(duì)應(yīng)的酸：E，而E物質(zhì)在濃硫酸條件下，可脫去羥基，生成物質(zhì)：G，物質(zhì)G在濃硫酸的條件下，能與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成物質(zhì)：H 2-苯基丙烯酸甲酯；物質(zhì)H可發(fā)生加聚反應(yīng)生成物質(zhì)I：；化合物E即含羧基由含羥基，發(fā)生縮聚反應(yīng)生成F，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：Ⅰn（烴）：n（C）：n（H）=n（烴）：n（CO₂）：2n（H₂O）=0.2mol：1.2mol：1.2mol×2=1：6：12，即1個(gè)分子中含有6個(gè)C原子、12個(gè)H原子，故該烴的分子式為C₆H₁₂，在催化劑作用下與H₂發(fā)生加成反應(yīng)，生成2.2-二甲基丁烷，則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為：（CH₃）₃C-CH=CH₂，
故答案為：（CH₃）₃C-CH=CH₂；
Ⅱ、烴1mol與2mol HCl完全加成，則該烴分子有2個(gè)雙鍵或1個(gè)三鍵，1mol氯代烷能和4mol氯氣發(fā)生完全取代反應(yīng)，則氯代烷分子中有4個(gè)H原子，氯代烷分子中有2個(gè)H原子是烴與氯化氫加成引入的，所以原烴分子中有2個(gè)H原子，故該烴為CH≡CH，
故答案為：CH≡CH；
Ⅲ、通過質(zhì)譜法測得芳香烴A的相對(duì)分子質(zhì)量為118，其苯環(huán)上只有一個(gè)取代基，則A物質(zhì)只能為：，因此物質(zhì)A與溴的四氯化碳溶液可發(fā)生加成反應(yīng)得到鹵代物B，鹵代物在氫氧化鈉的水溶液中發(fā)生取代反應(yīng)生成物質(zhì)C：，醇在銅做催化劑，與氧氣反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的醛即物質(zhì)D：；醛與氫氧化銅做氧化劑的條件下，被氧化生成對(duì)應(yīng)的酸，即物質(zhì)E：，而E物質(zhì)在濃硫酸條件下，可脫去羥基，生成物質(zhì)：G 2-苯基丙烯酸，物質(zhì)G在濃硫酸的條件下，能與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成物質(zhì)：H 2-苯基丙烯酸甲酯；物質(zhì)H可發(fā)生加聚反應(yīng)生成物質(zhì)I：，化合物E即含羧基由含羥基，發(fā)生縮聚反應(yīng)生成F，
（1）根據(jù)以上分析可知，A的結(jié)構(gòu)簡式為：，故答案為：；
（2）根據(jù)以上分析可知，E的結(jié)構(gòu)簡式為，該有機(jī)物分子中含有的官能團(tuán)為羥基、羧基，
故答案為：羥基、羧基；
（3）根據(jù)分析可知，G的結(jié)構(gòu)簡式為：，故答案為：；
（4）根據(jù)分析可知，反應(yīng)②為鹵代物在氫氧化鈉的水溶液中發(fā)生取代反應(yīng)生成物質(zhì)C；反應(yīng)④為E物質(zhì)在濃硫酸條件下，脫去羥基發(fā)生消去反應(yīng)生成物質(zhì)G，故答案為：取代反應(yīng)、消去反應(yīng)；
（5）根據(jù)以上分析，反應(yīng)⑥H因?yàn)楹�有碳碳雙鍵所以為加聚生成高分子I，⑦為化合物E因?yàn)楹�羧基由含羥基，所以發(fā)生縮聚反應(yīng)生成高分子F，所以生成的高分子化合物的反應(yīng)原理是不相同，故答案為：否；
（6）反應(yīng)③為催化氧化生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，
反應(yīng)⑦為在一定條件下轉(zhuǎn)化成高分子F，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：n$\stackrel{一定條件}{→}$+（n-1）H₂O；故答案為：；n$\stackrel{一定條件}{→}$+（n-1）H₂O；

（7）C為的同分異構(gòu)體a、苯環(huán)上有兩個(gè)取代基；b、苯環(huán)上的一氯代物有兩種，則為對(duì)位結(jié)構(gòu)；c、加入三氯化鐵溶液顯色，說明其中一個(gè)取代基為酚羥基；d、向1mol該物質(zhì)中加入足量的金屬鈉可產(chǎn)生1mol氫氣，說明另一個(gè)還含有一個(gè)羥基，則符合條件的取代基可能為-OH和-CH₂CH₂CH₂OH，或者-OH和-CH₂CHOHCH₃，或者-OH和-CHOHCH₂CH₃，或者-OH和-CH（CH₃）CH₂OH，或者-OH和-COH（CH₃）₂，共5種，故答案為：5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)推斷及有機(jī)合成，題目難度較大，正確理解題干信息及合成原理為解答關(guān)鍵，注意掌握常見有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．