Question

19．中國人向來喜歡吉利，如第29屆奧運(yùn)會(huì)開幕定在2008年8月8日，在有機(jī)化學(xué)中也有這樣一個(gè)吉利分子“C₈H₈O₈”它可以通過如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系制得：

已知：
①X的相對(duì)分子質(zhì)量小于180，其中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為49.4%；1mol X在稀硫酸中發(fā)生水解反應(yīng)生成2mol甲醇和1mol A；X中沒有支鏈
②E為高分子化合物；B為環(huán)狀結(jié)構(gòu)
回答下列問題：
（1）1個(gè)X分子中，可能含有5個(gè)氧原子，A中官能團(tuán)的名稱為羧基和羥基
（2）②的反應(yīng)類型為消去反應(yīng)
（3）E的結(jié)構(gòu)簡式為
（4）寫出④的化學(xué)方程式：+HCOOH$?_{△}^{濃硫酸}$+H₂O
（5）符合條件的有機(jī)物B有多種結(jié)構(gòu)，寫出其中一種含六元環(huán)的B的結(jié)構(gòu)簡式
（6）一定量的A物質(zhì)與乙醇的混合物完全燃燒生成27g水和V LCO₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則等物質(zhì)的量該混合物完全燃燒消耗氧氣的物質(zhì)的量為1.5mol．

Answer 1

分析 X的相對(duì)分子質(zhì)量小于180，其中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為49.4%，則X中O原子個(gè)數(shù)小于$\frac{180×49.4%}{16}$=5.56，則O原子個(gè)數(shù)為5，X相對(duì)分子質(zhì)量=$\frac{16×5}{49.4%}$=162；
1mol X在稀硫酸中發(fā)生水解反應(yīng)生成2mol甲醇和1molA，說明X為二元酯；
A能和甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)，說明A中含有醇羥基，即有兩個(gè)酯基和1個(gè)羥基，則A分子中有兩個(gè)羧基和1個(gè)羥基，則A→C轉(zhuǎn)化為：A+HCOOH→C+H₂O，所以A的相對(duì)分子質(zhì)量為：162+18-46=134，烴基的相對(duì)分子質(zhì)量為：134-45×2-17=27，即-C₂H₃，又因?yàn)閄分子中無支鏈，則A結(jié)構(gòu)簡式為，逆推可知，X為，順推可知，C為，B為環(huán)狀化合物，含一個(gè)六元環(huán)的有機(jī)物B結(jié)構(gòu)簡式為，A發(fā)生發(fā)生消去反應(yīng)生成D，D為HOOC-CH=CH-COOH，發(fā)生加聚反應(yīng)生成E，E結(jié)構(gòu)簡式為；
因?yàn)锳的分子式為C₄H₆O₅可看成C₂H₆O（CO₂）₂，因此等物質(zhì)的量的A與C₂H₆O完全燃燒生成H₂O的物質(zhì)的量相等，耗氧量也相等，所以：C₂H₆O+3O₂→2CO₂+3H₂O，因此耗O₂量就等于生成H₂O的物質(zhì)的量．

解答 解：X的相對(duì)分子質(zhì)量小于180，其中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為49.4%，則X中O原子個(gè)數(shù)小于$\frac{180×49.4%}{16}$=5.56，則O原子個(gè)數(shù)為5，X相對(duì)分子質(zhì)量=$\frac{16×5}{49.4%}$=162；
1mol X在稀硫酸中發(fā)生水解反應(yīng)生成2mol甲醇和1molA，說明X為二元酯；
A能和甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)，說明A中含有醇羥基，即有兩個(gè)酯基和1個(gè)羥基，則A分子中有兩個(gè)羧基和1個(gè)羥基，則A→C轉(zhuǎn)化為：A+HCOOH→C+H₂O，所以A的相對(duì)分子質(zhì)量為：162+18-46=134，烴基的相對(duì)分子質(zhì)量為：134-45×2-17=27，即-C₂H₃，又因?yàn)閄分子中無支鏈，則A結(jié)構(gòu)簡式為，逆推可知，X為，順推可知，C為，B為環(huán)狀化合物，含一個(gè)六元環(huán)的有機(jī)物B結(jié)構(gòu)簡式為，A發(fā)生發(fā)生消去反應(yīng)生成D，D為HOOC-CH=CH-COOH，發(fā)生加聚反應(yīng)生成E，E結(jié)構(gòu)簡式為；
（1）X的相對(duì)分子質(zhì)量小于180，其中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為49.4%，則X中O原子個(gè)數(shù)小于$\frac{180×49.4%}{16}$=5.56，則O原子個(gè)數(shù)為5；A結(jié)構(gòu)簡式為，A中官能團(tuán)名稱是羧基、羥基，
故答案為：5；羧基和羥基；
（2）通過以上分析知，②的反應(yīng)類型為消去反應(yīng)，故答案為：消去反應(yīng)；
（3）E結(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：；
（4）反應(yīng)④的化學(xué)方程式為：+HCOOH$?_{△}^{濃硫酸}$+H₂O，
故答案為：+HCOOH$?_{△}^{濃硫酸}$+H₂O；

（5）由A轉(zhuǎn)化而生成的“吉利分子”有多種不同的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，A可以通過酯化反應(yīng)形成環(huán)狀化合物，含一個(gè)六元環(huán)的有機(jī)物B結(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：；
（6）因?yàn)锳的分子式為C₄H₆O₅可看成C₂H₆O（CO₂）₂，因此等物質(zhì)的量的A與C₂H₆O完全燃燒生成H₂O的物質(zhì)的量相等，耗氧量也相等，所以：C₂H₆O+3O₂→2CO₂+3H₂O，因此耗O₂量就等于生成H₂O的物質(zhì)的量為$\frac{27g}{18g/mol}$=1.5mol，故答案為：1.5mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物推斷，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析推斷及知識(shí)綜合應(yīng)用能力，正確判斷X結(jié)構(gòu)簡式是解本題關(guān)鍵，注意掌握官能團(tuán)及其性質(zhì)關(guān)系，題目難度中等．