Question

广泛存在于水果内的某有机物A是一种常用的食品添加剂．与A相关的反应如图：
已知：i、在25℃时，A的电离平衡常数K_A=3.9×10^-4，K₂=5.5×10^-6
ii、A分子的核磁共振氢谱有5个吸收峰
iii、1molA

足量钠

共产生1.5mol气体
iv、1molA充分燃烧后，生成4molCO₂和3molH₂O的总质量比A增加96g．请按要求回答下列问题：
（1）A的分子式

 

，它具有的官能团名称：

 

．
（2）反应①的反应类型：

 

；反应②的反应类型：

 

；反应③的反应条件是：

 

．
（3）D的结构简式：

 

．
（4）反应⑤的化学方程式：

 

．
（5）在浓硫酸、加热条件下，B与乙二醇等物质的量进行缩聚反应，生成的高分子化合物用于制造玻璃钢．写出该反应的化学方程式：

 

．
（6）有机物F是A的同分异构体：它的核磁共振氢谱有2组峰，峰面积之比为1：2；它的红外光谱表明没有连氧（如“-O-O-”等）、碳碳双键红外吸收峰．符合上述条件F所有的链状结构有

 

种，写出其中一种的结构简式

 

．

Answer 1

考点：有机物的推断

专题：

分析：1molA充分燃烧后，生成4molCO₂和3molH₂O，A分子中含有4个碳原子、6个氢原子，而二氧化碳、水的总质量比A增加96g，增加为氧原子质量，物质的量为

96g

16g/mol

=6mol，设A分子中氧原子数目为n，则4mol×2+3mol-nmol=6mol，故n=5，则A分子式为C₄H₆O₅，不饱和度为

2×4+2-6

2

=2，结合A的电离平衡常数，可知A为二元弱酸，1mol A与足量的金属钠反应产生1.5mol H₂，则A分子中含有一个羟基和二个羧基，核磁共振氢谱表明A分子有5个吸收峰，则A的结构简式为：HOOCCH（OH）CH₂COOH，E在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应、酸化得到A，故E为HOOCCH（Cl）CH₂COOH，由A与B的相对分子质量可知，A发生消去反应生成B为HOOCCH=CHCOOH，B与溴发生加成反应生成C为HOOCCH（Br）CH（Br）COOH，结合D的分子式可知，C在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应，再酸化得到D为HOOCC≡CCOOH，据此解答．

解答： 解：1molA充分燃烧后，生成4molCO₂和3molH₂O，A分子中含有4个碳原子、6个氢原子，而二氧化碳、水的总质量比A增加96g，增加为氧原子质量，物质的量为

96g

16g/mol

=6mol，设A分子中氧原子数目为n，则4mol×2+3mol-nmol=6mol，故n=5，则A分子式为C₄H₆O₅，不饱和度为

2×4+2-6

2

=2，结合A的电离平衡常数，可知A为二元弱酸，1mol A与足量的金属钠反应产生1.5mol H₂，则A分子中含有一个羟基和二个羧基，核磁共振氢谱表明A分子有5个吸收峰，则A的结构简式为：HOOCCH（OH）CH₂COOH，E在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应、酸化得到A，故E为HOOCCH（Cl）CH₂COOH，由A与B的相对分子质量可知，A发生消去反应生成B为HOOCCH=CHCOOH，B与溴发生加成反应生成C为HOOCCH（Br）CH（Br）COOH，结合D的分子式可知，C在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应，再酸化得到D为HOOCC≡CCOOH，
（1）由上述分析可知，A的分子式为C₄H₆O₅，结构简式为：HOOCCH（OH）CH₂COOH，含有官能团为羧基、羟基，故答案为：C₄H₆O₅；羧基、羟基；
（2）反应①是A醇发生的消去反应生成B，反应②是碳碳双键与溴发生的加成反应，反应③是卤代烃的消去反应，反应条件是：氢氧化钠醇溶液、加热，故答案为：消去反应；加成反应；氢氧化钠醇溶液、加热；
（3）由于上述分析可知，D的结构简式为：HOOCC≡CCOOH，故答案为：HOOCCHHOOCC≡CCOOH；
（4）反应⑤的化学方程式为：HOOCCH（Cl）CH₂COOH+3NaOH

水

△

NaOOCCH（OH）CH₂COONa+NaCl+2H₂O，
故答案为：HOOCCH（Cl）CH₂COOH+3NaOH

水

△

NaOOCCH（OH）CH₂COONa+NaCl+2H₂O；
（5）在催化剂作用下，HOOCCH=CHCOOH与乙二醇可发生缩聚反应，生成的高分子化合物用于制造玻璃钢．该反应的化学方程式为：n+n HOCH₂CH₂OH

一定条件

+（2n-1）H₂O，
故答案为：n+n HOCH₂CH₂OH

一定条件

+（2n-1）H₂O；
（6）有机物F是A的同分异构体：它的核磁共振氢谱有2组峰，峰面积之比为1：2；它的红外光谱表明没有连氧（如“-O-O-”等）、碳碳双键红外吸收峰，符合条件的F的结构简式有：HOOCCH₂OCH₂COOH、，故答案为：3；HOOCCH₂OCH₂COOH等．

点评：本题考查有机物的推断，确定A的结构简式是关键，再结合反应条件与有机物分子式进行推断，侧重于学生的分析能力的考查，需要学生熟练掌握官能团的性质与转化，难度中等．