Question

苹果醋（ACV）是一种由苹果发酵而成的酸性饮品，具有解毒、降脂等药效，主要酸性物质为苹果酸．该苹果酸在分离提纯后的化学分析如下：
①相对分子质量不超过250，完全燃烧后只生成CO₂和H₂O，分子中C、H质量分数分别为：w（C）=35.82%，w（H）=4.48%；
②1mol该酸与足量的NaHCO₃反应放出44.8L CO₂，与足量的Na反应放出33.6L H₂（气体体积均已折算为标准状况）；
③该分子中存在四种不同化学环境的碳原子，分子中不含甲基．
已知：该苹果酸分子有下列转化关系，其中B能使溴的四氯化碳溶液褪色．
回答下列问题：
（1）苹果酸分子中所含官能团的名称是

 

、

 

．
（2）苹果酸能发生的反应有

 

（选填序号）．
①加成反应　②酯化反应　③加聚反应  ④氧化反应　⑤消去反应　⑥取代反应
（3）写出B、C的结构简式：B：

 

；C：

 

．
（4）写出A-→D的化学方程式

 

．
（5）该苹果酸有多种同分异构体，写出符合下列条件的二种同分异构体的结构简式：

 

．
①在一定条件下，能发生银镜反应；
②能与苯甲酸发生酯化反应；
③能与乙醇发生酯化反应；
④分子中同一碳原子不能连有2个羟基；
⑤1mol该酸与足量的钠反应可以生成1.5mol氢气．

Answer 1

考点：有机物的推断,有机物分子中的官能团及其结构,有机物的结构和性质

专题：有机物的化学性质及推断

分析：分子中C、H质量分数分别为w（C）=35.82%，w（H）=4.48%，则O的质量分数为1-35.82%-4.48%=59.7%，1mol该酸与足量的NaHCO₃反应放出44.8L CO₂，说明分子中含有2个-COOH，与足量的Na反应放出33.6L H₂，为1.5mol，说明分子中含有3个-OH（包括-COOH）则至少含有3个O原子，如含有5个O，则相对原子质量为

5×16

0.597

=134＜250符合题意，则含C为

134×35.82%

12

=4，含H为

134×4.48%

1

=6，则分子式为C₄H₆O₅，该分子中存在四种化学环境不同的碳原子，即每个碳连接不同的基团，氢原子处于五种不同的化学环境，说明有五种不同的H原子，结构应为，结合转化关系可知，B中含双键，B为HOOC-CH=CH-COOH，A→C发生催化氧化，则C为，A生成D、E、F均为取代反应，A中含有-OH和-COOH，两分子A可发生酯化反应生成环酯，以此解答该题．

解答： 解：分子中C、H质量分数分别为w（C）=35.82%，w（H）=4.48%，则O的质量分数为1-35.82%-4.48%=59.7%，1mol该酸与足量的NaHCO₃反应放出44.8L CO₂，说明分子中含有2个-COOH，与足量的Na反应放出33.6L H₂，为1.5mol，说明分子中含有3个-OH（包括-COOH）则至少含有3个O原子，如含有5个O，则相对原子质量为

5×16

0.597

=134＜250符合题意，则含C为

134×35.82%

12

=4，含H为

134×4.48%

1

=6，则分子式为C₄H₆O₅，该分子中存在四种化学环境不同的碳原子，即每个碳连接不同的基团，氢原子处于五种不同的化学环境，说明有五种不同的H原子，结构应为，结合转化关系可知，B中含双键，B为HOOC-CH=CH-COOH，A→C发生催化氧化，则C为，A生成D、E、F均为取代反应，A中含有-OH和-COOH，两分子A可发生酯化反应生成环酯，
（1）苹果酸分子中含有-OH和-COOH，即羟基、羧基，故答案为：羟基、羧基；
（2）苹果酸分子中含有-OH和-COOH，可发生酯化、消去、氧化以及取代和缩聚反应，不能发生加成、加聚反应，故答案为：②④⑤⑥；
（3）由以上分析可知B为HOOCCH=CHCOOH，C为，故答案为：HOOCCH=CHCOOH；；

（4）2分子A发生酯化反应生成D，D为六元环，反应的方程式为，
故答案为：；
（5）该苹果酸有多种同分异构体，①在一定条件下，能发生银镜反应，含-CHO；
②能与苯甲酸发生酯化反应，含-OH；
③能与乙醇发生酯化反应，含-COOH；
④分子中同一碳原子不能连有2个羟基；
⑤1mol该酸与足量的钠反应可以生成1.5mol氢气，含2个-OH和1个-COOH，符合条件的二种同分异构体的结构简式为，故答案为：．

点评：本题考查有机物的推断，为高频考点，注意根据题目要求计算相对分子质量，根据结构特点书写结构简式推断A为解答的关键，注意有机物结构和性质特点，把握同分异构体的书写方法为该题的易错点，题目难度中等．