Question

7．（1）某些有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)可用“鍵線式”表示，如異 丁烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可寫為．某油田開采的石油中溶有一種碳?xì)浠�合�?-金剛烷，它的分子立體結(jié)構(gòu)如圖所示：

①由圖可知其分子式為C₁₀H₁₆．
②金剛烷分子中有4個(gè)“”結(jié)構(gòu)．
③其一氯代物有2種．
（2）下列實(shí)驗(yàn)操作及結(jié)論或有關(guān)說(shuō)法一定正確的是BD（填序號(hào)）
A．石油采用分餾的方式可以得到汽油、煤油、柴油、重油等，石油的分餾為化學(xué)變化
B．乙酸乙酯中混有乙酸，可加飽和Na₂CO₃溶液，然后分液除去
C．除去蛋白質(zhì)中混有的少量NaCl，加入AgNO₃溶液后過(guò)濾
D．向盛有苯的試管中滴加酸性KMnO₄溶液，沒(méi)有褪色，說(shuō)明苯分子中不含碳碳雙鍵
（3）A、B、C、D、E均為有機(jī)化合物，它們之間的關(guān)系如圖所示（提示：RCH=CHR′在酸性高錳酸鉀溶液中反應(yīng)生成RCOOH和R′COOH，其中R和R′為烷基）．

回答下列問(wèn)題：
①直鏈化合物A的相對(duì)分子質(zhì)量小于90，A分子中碳、氫元素的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.814，其余為氧元素，則A的分子式為C₅H₁₀O；
②已知B與NaHCO₃溶液完全反應(yīng)，其物質(zhì)的量之比為1：2，則在濃硫酸的催化下，B與足量的C₂H₅OH發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是HOOCCH₂COOH+2C₂H₅OH$→_{△}^{濃硫酸}$C₂H₅OOCCH₂COOC₂H₅+2H₂O；
③A可以與金屬鈉作用放出氫氣，能使溴的四氯化碳溶液褪色，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是HOCH₂CH₂CH=CHCH₃．
（4）某有機(jī)物C₄H₆O₅廣泛存在于許多水果內(nèi)，尤以蘋果、葡萄、西瓜、山楂內(nèi)為多．為了獲得該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，某興趣小組的同學(xué)做了以下實(shí)驗(yàn)：
①該化合物與NaOH溶液反應(yīng)會(huì)生成正鹽和酸式鹽兩種產(chǎn)物；
②該化合物既能與羧酸反應(yīng)產(chǎn)生有香味的物質(zhì)，又能與醇反應(yīng)產(chǎn)生有香味的物質(zhì)；
③1mol該有機(jī)物與足量金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生1.5molH₂；
④該化合物在一定溫度下的脫水產(chǎn)物（不是環(huán)狀化合物）可和溴水發(fā)生加成反應(yīng)；
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)該化合物的結(jié)構(gòu)可作出的判斷是BC（多選扣分）
A．肯定有碳碳雙鍵     B．有兩個(gè)羧基     C．肯定有羥基      D．有-COOR官能團(tuán)．

Answer 1

分析 （1）由結(jié)構(gòu)可知，含4個(gè)CH，6個(gè)CH₂，以此分析分子式；由結(jié)構(gòu)可知，含4個(gè)六元環(huán)，4個(gè)C被三個(gè)環(huán)共用，所以含4個(gè)，6個(gè)CH₂，含2種位置的H，據(jù)此答題；
（2）A．石油的分餾為物理變化；
B．乙酸乙酯中混有乙酸，可加飽和Na₂CO₃溶液，乙酸乙酯溶于飽和Na₂CO₃溶液，乙酸與碳酸鈉反應(yīng)而溶于水，然后分液除去；
C．除去蛋白質(zhì)中混有的少量NaCl，加入AgNO₃溶液后過(guò)濾，溶液中還有硝酸鈉雜質(zhì)；
D．碳碳雙鍵能使酸性KMnO₄溶液褪色；
（3）碳、氫元素的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.814，其余為氧元素，則氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.186，假定A的相對(duì)分子質(zhì)量為90，則N（O）=$\frac{90×0.186}{16}$=1.0463，所以氧的原子個(gè)數(shù)為1，則A的相對(duì)分子質(zhì)量為：$\frac{16}{0.186}$=86，由商余法得$\frac{86-16}{12}$=5…10，所以A得分子式為C₅H₁₀O，結(jié)合C+C₂H₅OH$→_{△}^{濃硫酸}$C₄H₈O₂+H₂O可知，C為CH₃COOH，D為CH₃COOC₂H₅，由于B與NaHCO₃溶液完全反應(yīng)，其物質(zhì)的量之比為1：2，所以B中含有2個(gè)-COOH，B中含有3個(gè)C原子，現(xiàn)已知B中含有2個(gè)-COOH，即B中還含有一個(gè)CH₂，所以B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCH₂COOH，有機(jī)物E為NaOOCCH₂COONa．A可以與金屬鈉作用放出氫氣，說(shuō)明A中含有的官能團(tuán)為-OH，能使溴的四氯化碳溶液褪色，說(shuō)明A中含有C=C，且A為直鏈化合物，結(jié)合題目信息及B、C結(jié)構(gòu)，可得A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HOCH₂CH₂CH=CHCH₃，據(jù)此解答；
（4）A的分子式為C₄H₆O₅，有機(jī)物 A與NaOH溶液反應(yīng)會(huì)生成正鹽和酸式鹽兩種產(chǎn)物，說(shuō)明該有機(jī)物分子中含有兩個(gè)羧基，該有機(jī)物能與羧酸反應(yīng)產(chǎn)生有香味的物質(zhì)酯，說(shuō)明含有醇羥基，羧基和醇羥基都能與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，根據(jù) 1mol該有機(jī)物與足量金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生1.5molH₂，說(shuō)明含有一個(gè)醇羥基，該化合物在一定溫度下的脫水產(chǎn)物（不是環(huán)狀化合物）可和溴水發(fā)生加成反應(yīng)，說(shuō)明分子中羥基鄰位碳上有氫原子，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCH（OH）CH₂COOH，據(jù)此解答．

解答 解：（1）①由結(jié)構(gòu)可知，含4個(gè)CH，6個(gè)CH₂，則分子式為C₁₀H₁₆，故答案為：C₁₀H₁₆；
②由結(jié)構(gòu)可知，含4個(gè)六元環(huán)，4個(gè)C被三個(gè)環(huán)共用，所以含4個(gè)，故答案為：4；
③由結(jié)構(gòu)可知，分子中含2種位置的H，則一氯代物有2種，故答案為：2；
（2）A．石油的分餾為物理變化，故A錯(cuò)誤；
B．乙酸乙酯中混有乙酸，可加飽和Na₂CO₃溶液，乙酸乙酯溶于飽和Na₂CO₃溶液，乙酸與碳酸鈉反應(yīng)而溶于水，然后分液除去，故B正確；
C．除去蛋白質(zhì)中混有的少量NaCl，加入AgNO₃溶液后過(guò)濾，溶液中還有硝酸鈉雜質(zhì)，故C錯(cuò)誤；
D．碳碳雙鍵能使酸性KMnO₄溶液褪色，若酸性KMnO₄溶液沒(méi)有褪色，則說(shuō)明不含碳碳雙鍵，故D正確，
故選BD；
（3）碳、氫元素的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.814，其余為氧元素，則氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.186，假定A的相對(duì)分子質(zhì)量為90，則N（O）=$\frac{90×0.186}{16}$=1.0463，所以氧的原子個(gè)數(shù)為1，則A的相對(duì)分子質(zhì)量為：$\frac{16}{0.186}$=86，由商余法得$\frac{86-16}{12}$=5…10，所以A的分子式為C₅H₁₀O，結(jié)合C+C₂H₅OH$→_{△}^{濃硫酸}$C₄H₈O₂+H₂O可知，C為CH₃COOH，D為CH₃COOC₂H₅，由于B與NaHCO₃溶液完全反應(yīng)，其物質(zhì)的量之比為1：2，所以B中含有2個(gè)-COOH，B中含有3個(gè)C原子，現(xiàn)已知B中含有2個(gè)-COOH，即B中還含有一個(gè)CH₂，所以B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCH₂COOH，有機(jī)物E為NaOOCCH₂COONa．A可以與金屬鈉作用放出氫氣，說(shuō)明A中含有的官能團(tuán)為-OH，能使溴的四氯化碳溶液褪色，說(shuō)明A中含有C=C，且A為直鏈化合物，結(jié)合題目信息及B、C結(jié)構(gòu)，可得A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HOCH₂CH₂CH=CHCH₃，
①由上面的分析可知，A的分子式為C₅H₁₀O，故答案為：C₅H₁₀O；
②B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCH₂COOH，B與足量的C₂H₅OH反應(yīng)的化學(xué)方程式為：HOOCCH₂COOH+2C₂H₅OH$→_{△}^{濃硫酸}$C₂H₅OOCCH₂COOC₂H₅+2H₂O，
故答案為：HOOCCH₂COOH+2C₂H₅OH$→_{△}^{濃硫酸}$C₂H₅OOCCH₂COOC₂H₅+2H₂O；
③由上面的分析可知，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HOCH₂CH₂CH=CHCH₃，
故答案為：HOCH₂CH₂CH=CHCH₃；
④A的分子式為C₄H₆O₅，有機(jī)物 A與NaOH溶液反應(yīng)會(huì)生成正鹽和酸式鹽兩種產(chǎn)物，說(shuō)明該有機(jī)物分子中含有兩個(gè)羧基，該有機(jī)物能與羧酸反應(yīng)產(chǎn)生有香味的物質(zhì)酯，說(shuō)明含有醇羥基，羧基和醇羥基都能與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，根據(jù) 1mol該有機(jī)物與足量金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生1.5molH₂，說(shuō)明含有一個(gè)醇羥基，該化合物在一定溫度下的脫水產(chǎn)物（不是環(huán)狀化合物）可和溴水發(fā)生加成反應(yīng)，說(shuō)明分子中羥基鄰位碳上有氫原子，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCH（OH）CH₂COOH，所以沒(méi)有碳碳雙鍵、有兩個(gè)羧基、肯定有羥基、沒(méi)有-COOR官能團(tuán)，故選BC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的推斷，關(guān)鍵是計(jì)算確定A的分子式，再結(jié)合題目信息、反應(yīng)條件、物質(zhì)的分子式進(jìn)行推斷，側(cè)重考查學(xué)生分析推理能力，難度中等．