Question

5．有機(jī)物A、B、C、D、E、F、G、H相互關(guān)系如下圖．5.9克H能與100mL1mol/LNaOH溶液恰好完全反應(yīng)．0.1molH還能與足量的鈉反應(yīng)放出2.24L（STP）氫氣，H分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)甲基．

（1）寫出H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：HOOC-C（CH₃）-COOH；E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH₂=C（CH₃）-COONa；
（2）C→G的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)、D→E的反應(yīng)類型是消去反應(yīng)；
（3）寫出 D→E 的化學(xué)反應(yīng)方程式BrCH₂-CH（CH₃）-COOH+2NaOH$→_{△}^{乙醇}$CH₂=C（CH₃）-COONa+NaBr+2H₂O；
（4）寫出 A→E+F的化學(xué)反應(yīng)方程式CH₂=C（CH₃）-COOCH₂-CH（CH₃）-CH₂Br+2NaOH$→_{△}^{水}$CH₂=C（CH₃）-COONa+HOCH₂-CH（CH₃）-CH₂OH+NaBr；
（5）A、B、C、D、E、F、G、H中屬于同一種物質(zhì)的是E和F；
（6）H的同分異構(gòu)體有很多種，寫出兩種屬于二元酯類的同分異構(gòu)體CH₃COOCH₂OOCH、HCOOCH（CH₃）OOCH、HCOOCH₂CH₂OOCH．

Answer 1

分析 A的分子式為C₈H₁₃O₂Br，A在氫氧化鈉水溶液、濃硫酸作用下發(fā)生反應(yīng)，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知故A含有酯基，A的不飽和度為$\frac{2×8+2-13-1}{2}$=2，故A分子中還含有C=C雙鍵，C連續(xù)氧化生成D，故C含有-OH，D中含有-COOH，D在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下生成E，E酸化生成B，故C中含有-Br，且B、C含有相同的碳原子數(shù)目為4，碳鏈類似，C在氫氧化鈉水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成G，F(xiàn)含有2個(gè)-OH，G連續(xù)氧化生成H，5.9g物質(zhì)H能與1mol/LNaOH的溶液100mL恰好完全反應(yīng)，說(shuō)明H中含有羧基，0.1mol物質(zhì)H與足量金屬鈉反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成2.24L氫氣，氫氣的物質(zhì)的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，故H中含有1個(gè)-COOH、1個(gè)-OH或含有2個(gè)-COOH，若H中含有1個(gè)-COOH、1個(gè)-OH，則5.9g物質(zhì)H的物質(zhì)的量為1mol/L×0.1L=0.1mol，則物質(zhì)H的相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{5.9}{0.1}$=59，不合題意，故H中不可能含有1個(gè)-COOH、1個(gè)-OH，故H中含有2個(gè)-COOH，H的分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)甲基，所以H為HOOC-C（CH₃）-COOH，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，
G為HOCH₂-CH（CH₃）-CH₂OH，C為BrCH₂-CH（CH₃）-CH₂OH，D為BrCH₂-CH（CH₃）-COOH，E為CH₂=C（CH₃）-COONa，B為CH₂=C（CH₃）-COOH，A為CH₂=C（CH₃）-COOCH₂-CH（CH₃）-CH₂Br，F(xiàn)為CH₂=C（CH₃）-COONa，以此解答該題．

解答 解：A的分子式為C₈H₁₃O₂Br，A在氫氧化鈉水溶液、濃硫酸作用下發(fā)生反應(yīng)，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知故A含有酯基，A的不飽和度為$\frac{2×8+2-13-1}{2}$=2，故A分子中還含有C=C雙鍵，C連續(xù)氧化生成D，故C含有-OH，D中含有-COOH，D在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下生成E，E酸化生成B，故C中含有-Br，且B、C含有相同的碳原子數(shù)目為4，碳鏈類似，C在氫氧化鈉水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成G，F(xiàn)含有2個(gè)-OH，G連續(xù)氧化生成H，5.9g物質(zhì)H能與1mol/LNaOH的溶液100mL恰好完全反應(yīng)，說(shuō)明H中含有羧基，0.1mol物質(zhì)H與足量金屬鈉反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成2.24L氫氣，氫氣的物質(zhì)的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，故H中含有1個(gè)-COOH、1個(gè)-OH或含有2個(gè)-COOH，若H中含有1個(gè)-COOH、1個(gè)-OH，則5.9g物質(zhì)H的物質(zhì)的量為1mol/L×0.1L=0.1mol，則物質(zhì)H的相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{5.9}{0.1}$=59，不合題意，故H中不可能含有1個(gè)-COOH、1個(gè)-OH，故H中含有2個(gè)-COOH，H的分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)甲基，所以H為HOOC-C（CH₃）-COOH，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，
G為HOCH₂-CH（CH₃）-CH₂OH，C為BrCH₂-CH（CH₃）-CH₂OH，D為BrCH₂-CH（CH₃）-COOH，E為CH₂=C（CH₃）-COONa，B為CH₂=C（CH₃）-COOH，A為CH₂=C（CH₃）-COOCH₂-CH（CH₃）-CH₂Br，F(xiàn)為CH₂=C（CH₃）-COONa，
（1）由以上分析可知H為HOOC-C（CH₃）-COOH，E為CH₂=C（CH₃）-COONa，故答案為：HOOC-C（CH₃）-COOH；CH₂=C（CH₃）-COONa；
（2）C為BrCH₂-CH（CH₃）-CH₂OH，在氫氧化鈉水溶液中發(fā)生取代反應(yīng)生成HOCH₂-CH（CH₃）-CH₂OH，D為BrCH₂-CH（CH₃）-COOH，發(fā)生消去反應(yīng)生成CH₂=C（CH₃）-COONa，
故答案為：取代反應(yīng)；消去反應(yīng)；
（3）D→E是BrCH₂-CH（CH₃）-COOH在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下，發(fā)生消去反應(yīng)與中和反應(yīng)生成CH₂=C（CH₃）-COONa，反應(yīng)方程式為：BrCH₂-CH（CH₃）-COOH+2NaOH$→_{△}^{乙醇}$CH₂=C（CH₃）-COONa+NaBr+2H₂O，
故答案為：BrCH₂-CH（CH₃）-COOH+2NaOH$→_{△}^{乙醇}$CH₂=C（CH₃）-COONa+NaBr+2H₂O；
（4）A為CH₂=C（CH₃）-COOCH₂-CH（CH₃）-CH₂Br，E為CH₂=C（CH₃）-COONa，A在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成E，反應(yīng)的方程式為CH₂=C（CH₃）-COOCH₂-CH（CH₃）-CH₂Br+2NaOH$→_{△}^{水}$CH₂=C（CH₃）-COONa+HOCH₂-CH（CH₃）-CH₂OH+NaBr，
故答案為：CH₂=C（CH₃）-COOCH₂-CH（CH₃）-CH₂Br+2NaOH$→_{△}^{水}$CH₂=C（CH₃）-COONa+HOCH₂-CH（CH₃）-CH₂OH+NaBr；
（5）由以上分析可知E、F屬于同一物質(zhì)，故答案為：E和F；
（6）H為HOOC-C（CH₃）-COOH，屬于二元酯類的同分異構(gòu)體有CH₃COOCH₂OOCH、HCOOCH（CH₃）OOCH、HCOOCH₂CH₂OOCH，
故答案為：CH₃COOCH₂OOCH、HCOOCH（CH₃）OOCH、HCOOCH₂CH₂OOCH．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的推斷，為高考常見題型，難度較大，是對(duì)有機(jī)物知識(shí)的綜合運(yùn)用及學(xué)生思維能力的考查，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系并結(jié)合A的分子式，判斷A含有官能團(tuán)，進(jìn)而推斷各物質(zhì)含有的官能團(tuán)，根據(jù)H的與氫氧化鈉及與鈉反應(yīng)，推斷H的結(jié)構(gòu)是解題的關(guān)鍵．