Question

（一）已知：HCN的结构为H-C≡N，R-CN

H2O(H+)

RCOOH，R-Cl+CN→R-CN+Cl^-（R为烃基）．玉米芯、甘蔗渣等废物水解发酵后可制得糠醛 ，它是重要的化工原料，它在一定条件下可发生以下变化：

（1）写出反应类型：②

加成反应

，④

取代反应

．
（2）写出反应③的化学方程式：

；
写出能证明糠醛中含有醛基的一个化学反应方程式

．
（3）若E为环状化合物，则其结构简式

．
（二）相对分子质量不超过100的有机物A，既能与金属钠反应产生无色气体，又能与碳酸钠反应产生无色气体，还可以使溴的四氯化碳溶液褪色． A完全燃烧只生成CO₂和H₂O．经分析其含氧元素的质量分数为37.21%．经核磁共振检测发现A的氢谱如下：

试写出A与甲醇反应生成有机物B的化学反应方程式：

CH₂=C（CH₃）COOH+CH₃OH

浓H2SO4

△

CH₂=C（CH₃）COOCH₃+H₂O

．

Answer 1

分析：（一）由题意可知，第①步反应将糠醛分子中醛基中的羰基脱去，由此可推得A；第②步反应为A中环上的双键与H₂的加成；第④步反应与B→C的反应以及B→D的反应分别运用题中提供的相应信息即可推出相应的物质；由于C中含两个-COOH，D中含有两个-NH₂，两者形成肽键的反应方式可以有多种，生成物可以是链状，也可以是环状．推出过程如下：
，以此解答该题；
（二）有机物能与金属Na反应产生无色气体，说明含有-OH或-COOH；又能与碳酸钠反应产生无色气体，说明含有-COOH；还可以使溴的四氯化碳溶液褪色，说明含有不饱和键或-C≡C-．
根据含氧元素的质量分数为37.21%，相对分子质量不超过100，确定分子中氧原子个数，进而确定有机物的相对分子质量，确定有机物的分子式．根据核磁共振氢谱确定分子中氢原子类型，结合可能的官能团，确定有机物结构．

解答：解：（一）第①步反应将糠醛分子中醛基中的羰基脱去，由此可推得A；第②步反应为A中环上的双键与H₂的加成；第④步反应与B→C的反应以及B→D的反应分别运用题中提供的相应信息即可推出相应的物质；由于C中含两个-COOH，D中含有两个-NH₂，两者形成肽键的反应方式可以有多种，生成物可以是链状，也可以是环状．推出过程如下：
，
（1）反应②为A与氢气的加成反应，由信息②可知反应④为取代反应，故答案为：加成反应；取代反应；
（2）对应反应③的反应物和生成物可知反应的方程式为，含有-CHO，可与新制备氢氧化铜浊液或银氨溶液发生银镜反应，反应的方程式为，
故答案为：；；
（3）由于C中含两个-COOH，D中含有两个-NH₂，可反应生成环状化合物，为，
故答案为：；

（二）有机物中氧元素的质量分数为37.21%，相对分子质量不超过100，所以分子中氧原子数目N（O）＜

100×37.21%

16

=2.3，
有机物能与碳酸钠反应产生无色气体，说明含有-COOH，所以分子中氧原子数目N（O）=

16×2

37.21%

=86；
有机物X含有羧基，完全燃烧只生成CO₂和H₂O，说明有机物X由C、H、O三种元素组成；
令烃基的组成为CnHm，烃基的相对分子质量为86-45=41，所以12n+m=41，
若n=1，则m=29（不符合）；若n=2，则m=17（不符合）；若n=3，则m=5（符合）；
所以烃基的组成为C₃H₅，有机物X可以使溴的四氯化碳溶液褪色，所以烃基中含有1个，
有机物为C₃H₅-COOH，核磁共振氢谱有3个峰，说明有3种氢原子，所以其的结构为，和甲醇在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生酯化反应生成酯，反应方程式为：CH₂=C（CH₃）COOH+CH₃OH

浓H2SO4

△

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

浓H2SO4

△

CH₂=C（CH₃）COOCH₃+H₂O．

点评：本题考查有机物的推断，涉及烃的衍生物之间的转化关系，可从起点物质入手，结合反应条件，进行正向推理，实现问题的解决，同时考查了学生敏捷地接受信息，并将信息进行迁移、转换、重组的信息加工能力，难度中等．