Question

16．已知部分有机物的转化关系如下（生成物中的所有无机物均已略去）

已知：①；
②同一碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易脱水形成羟基；
③可以在铁、稀盐酸作用下生成；
④．
回答下列问题：
（1）物质C的化学名称是乙苯；
（2）写出反应③的化学方程式+CH₃CH₂OH$→_{△}^{浓硫酸}$+H₂O；
（3）验证G中含有氯元素的方法是（形成实验操作、现象和结论）取少量G加NaOH溶液煮沸，再加入稀硝酸至溶液呈酸性，滴加AgNO₃溶液，若有白色沉淀生成，则证明G中含有氯元素，否则，不含氯元素；
（4）在F的同分异构体中，符合“含有苯环，且能与NaHCO₃溶液反应放出气体”要求的共有14种（不考虑立体异构）；其中，核磁共振氢谱中有4组峰，且面积比为6：2：1：1的是（写出其中一种物质的结构简式）；
（5）物质C和反应④的某种副产物M经过一系列反应可以生成新物质，过程如下：

①反应1所选用的试剂是浓硝酸、浓硫酸，反应3选用的试剂与条件是氢氧化钠水溶液、加热；
②反应2的反应类型是还原反应，物质M的结构简式是．

Answer 1

分析 C与Cl₂在光照条件下生成的G，G为卤代烃，G与NaOH溶液加热发生取代反应生成，故G为，G发生消去反应生成H为，H发生加聚反应生成高聚物I为．逆推可知C为，C发生氧化反应生成D为．由A与B的相互转化可知B为卤代烃，而B与苯发生反应生成C，故B为CH₃CH₂Br，则A为CH₂=CH₂，E为CH₃CH₂OH，E与D发生酯化反应生成F为，相对分子质量为150．
（5）结合信息③④及Y、Z的产物结构，逆推可知Y为，Z为，则C与浓硝酸、浓硫酸在加热条件下发生取代反应生成X为，X发生还原反应得到Y，M为，M在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应得到．

解答 解：C与Cl₂在光照条件下生成的G，G为卤代烃，G与NaOH溶液加热发生取代反应生成，故G为，G发生消去反应生成H为，H发生加聚反应生成高聚物I为．逆推可知C为，C发生氧化反应生成D为．由A与B的相互转化可知B为卤代烃，而B与苯发生反应生成C，故B为CH₃CH₂Br，则A为CH₂=CH₂，E为CH₃CH₂OH，E与D发生酯化反应生成F为，相对分子质量为150．
（1）由上述分析可知，C的结构简式为，名称为乙苯，故答案为：乙苯；
（2）反应③是苯甲酸与乙醇反应生成苯甲酸乙酯，反应方程式为：+CH₃CH₂OH$→_{△}^{浓硫酸}$+H₂O，
故答案为：+CH₃CH₂OH$→_{△}^{浓硫酸}$+H₂O；
（3）G为，验证G中含有氯元素的方法是：取少量G加NaOH溶液煮沸，再加入稀硝酸至溶液呈酸性，滴加AgNO₃溶液，若有白色沉淀生成，则证明G中含有氯元素，否则，不含氯元素，
故答案为：取少量G加NaOH溶液煮沸，再加入稀硝酸至溶液呈酸性，滴加AgNO₃溶液，若有白色沉淀生成，则证明G中含有氯元素，否则，不含氯元素；
（4）F（）的同分异构体中，符合含有苯环结构，且能和NaHCO₃溶液反应放出气体，说明含有-COOH，可以有一个侧链为-CH₂CH₂COOH或-CH（CH₃）COOH，可以含有2个侧链，为-CH₃、-CH₂COOH或者-CH₂CH₃、-COOH，各有邻、间、对三种，可以有3个侧链：2个-CH₃、1个-COOH，2个-CH₃相邻，-COOH有2种位置，2个-CH₃相间，-COOH有3种位置，2个-CH₃相对，-COOH有1种位置，故符合条件的同分异构体共有2+6+2+3+1=14种，其中核磁共振氢谱中有4组峰，且面积比为6：2：1：1的是，
故答案为：14；；
（5）结合信息③④及Y、Z的产物结构，逆推可知Y为，Z为，则C与浓硝酸、浓硫酸在加热条件下发生取代反应生成X为，X发生还原反应得到Y，M为，M在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应得到．
①反应1所选用的试剂是：浓硝酸、浓硫酸，反应3选用的试剂与条件是：氢氧化钠水溶液、加热，
故答案为：浓硝酸、浓硫酸；氢氧化钠水溶液、加热；
 ②反应2的反应类型是：还原反应，物质M的结构简式是，
故答案为：还原反应；．

点评 本题考查有机物推断、有机反应类型、化学方程式的书写、实验方案设计、限制条件同分异构体的书写等，注意根据G的反应产物利用逆推法进行推断，需要学生熟练掌握官能团的性质与转化，（4）中同分异构体的数目判断为易错点、难点，难度中等．