Question

（一）已知：HCN的結(jié)構(gòu)為H-C≡N，R-CN

H2O(H+)

RCOOH，R-Cl+CN→R-CN+Cl^-（R為烴基）．玉米芯、甘蔗渣等廢物水解發(fā)酵后可制得糠醛 ，它是重要的化工原料，它在一定條件下可發(fā)生以下變化：

（1）寫出反應(yīng)類型：②

加成反應(yīng)

，④

取代反應(yīng)

．
（2）寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式：

；
寫出能證明糠醛中含有醛基的一個化學(xué)反應(yīng)方程式

．
（3）若E為環(huán)狀化合物，則其結(jié)構(gòu)簡式

．
（二）相對分子質(zhì)量不超過100的有機物A，既能與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，又能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，還可以使溴的四氯化碳溶液褪色． A完全燃燒只生成CO₂和H₂O．經(jīng)分析其含氧元素的質(zhì)量分數(shù)為37.21%．經(jīng)核磁共振檢測發(fā)現(xiàn)A的氫譜如下：

試寫出A與甲醇反應(yīng)生成有機物B的化學(xué)反應(yīng)方程式：

CH₂=C（CH₃）COOH+CH₃OH

濃H2SO4

△

CH₂=C（CH₃）COOCH₃+H₂O

．

Answer 1

分析：（一）由題意可知，第①步反應(yīng)將糠醛分子中醛基中的羰基脫去，由此可推得A；第②步反應(yīng)為A中環(huán)上的雙鍵與H₂的加成；第④步反應(yīng)與B→C的反應(yīng)以及B→D的反應(yīng)分別運用題中提供的相應(yīng)信息即可推出相應(yīng)的物質(zhì)；由于C中含兩個-COOH，D中含有兩個-NH₂，兩者形成肽鍵的反應(yīng)方式可以有多種，生成物可以是鏈狀，也可以是環(huán)狀．推出過程如下：
，以此解答該題；
（二）有機物能與金屬Na反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，說明含有-OH或-COOH；又能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，說明含有-COOH；還可以使溴的四氯化碳溶液褪色，說明含有不飽和鍵或-C≡C-．
根據(jù)含氧元素的質(zhì)量分數(shù)為37.21%，相對分子質(zhì)量不超過100，確定分子中氧原子個數(shù)，進而確定有機物的相對分子質(zhì)量，確定有機物的分子式．根據(jù)核磁共振氫譜確定分子中氫原子類型，結(jié)合可能的官能團，確定有機物結(jié)構(gòu)．

解答：解：（一）第①步反應(yīng)將糠醛分子中醛基中的羰基脫去，由此可推得A；第②步反應(yīng)為A中環(huán)上的雙鍵與H₂的加成；第④步反應(yīng)與B→C的反應(yīng)以及B→D的反應(yīng)分別運用題中提供的相應(yīng)信息即可推出相應(yīng)的物質(zhì)；由于C中含兩個-COOH，D中含有兩個-NH₂，兩者形成肽鍵的反應(yīng)方式可以有多種，生成物可以是鏈狀，也可以是環(huán)狀．推出過程如下：
，
（1）反應(yīng)②為A與氫氣的加成反應(yīng)，由信息②可知反應(yīng)④為取代反應(yīng)，故答案為：加成反應(yīng)；取代反應(yīng)；
（2）對應(yīng)反應(yīng)③的反應(yīng)物和生成物可知反應(yīng)的方程式為，含有-CHO，可與新制備氫氧化銅濁液或銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為，
故答案為：；；
（3）由于C中含兩個-COOH，D中含有兩個-NH₂，可反應(yīng)生成環(huán)狀化合物，為，
故答案為：；

（二）有機物中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為37.21%，相對分子質(zhì)量不超過100，所以分子中氧原子數(shù)目N（O）＜

100×37.21%

16

=2.3，
有機物能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，說明含有-COOH，所以分子中氧原子數(shù)目N（O）=

16×2

37.21%

=86；
有機物X含有羧基，完全燃燒只生成CO₂和H₂O，說明有機物X由C、H、O三種元素組成；
令烴基的組成為CnHm，烴基的相對分子質(zhì)量為86-45=41，所以12n+m=41，
若n=1，則m=29（不符合）；若n=2，則m=17（不符合）；若n=3，則m=5（符合）；
所以烴基的組成為C₃H₅，有機物X可以使溴的四氯化碳溶液褪色，所以烴基中含有1個，
有機物為C₃H₅-COOH，核磁共振氫譜有3個峰，說明有3種氫原子，所以其的結(jié)構(gòu)為，和甲醇在濃硫酸作催化劑、加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯，反應(yīng)方程式為：CH₂=C（CH₃）COOH+CH₃OH

濃H2SO4

△

CH₂=C（CH₃）COOCH₃+H₂O，
故答案為：CH₂=C（CH₃）COOH+CH₃OH

濃H2SO4

△

CH₂=C（CH₃）COOCH₃+H₂O．

點評：本題考查有機物的推斷，涉及烴的衍生物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，可從起點物質(zhì)入手，結(jié)合反應(yīng)條件，進行正向推理，實現(xiàn)問題的解決，同時考查了學(xué)生敏捷地接受信息，并將信息進行遷移、轉(zhuǎn)換、重組的信息加工能力，難度中等．