Question

15．已知：①RCH=CH_{2（多步氧化）}RCH₂COOH，
②醛可被氧化成酸，被还原成醇．
下图表示有机物A、B、C、D、E、F、X、Y之间的转变关系：

其中X、Y互为同分异构体，F和C互为同系物，E和D互为同系物，B中含支链，且核磁共振氢谱测得有3个吸收峰，峰高6：1：1；A的密度在标准状况下为1.25g/L；A、B（醛）、X、Y的分子式都符合$C_nH_{2n}O_{\frac{n}{2}-1}$
（1）B的结构简式为（CH₃）₂CHCHO，Y的结构简式为CH₃COOCH₂CH（CH₃）₂
（2）C和D生成X的化学反应类型为CD
A．加成反应B．消去反应C．取代反应D．酯化反应
（3）实验室制取A的化学反应方程式为CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O
（4）实验室组装A的发生装置时，用到的玻璃仪器主要有酒精灯、导气管、烧瓶、温度计．
（5）收集A的装置是③（填序号）

（6）实验室制取A时，常因温度过高而生成有刺激性气味的气体e，设计一个简单的实验以验证发生装置中生成的A有还原性，可使产生气体依次通过下列溶液中的一种或几种，则所选试剂的顺序为③①④（填序号，可不全选．）
①品红溶液 ②溴水 ③氢氧化钠溶液  ④酸性高锰酸钾溶液．

Answer 1

分析 A的密度在标准状况下为1.25g/L，所以A的相对分子质量为1.25×22.4=28；A、B、X、Y的分子式都符合C_nH_2nO_0.5n-1，所以A的分子式为C₂H₄，所以A为乙烯（CH₂=CH₂），A多步氧化得E为CH₃COOH，A水化得C为CH₃CH₂OH，F和C互为同系物，所以F为醇类，B还原得到F，说明B为醛类物质，B中含支链，且核磁共振氢谱测得有3个吸收峰，峰高6：1：1，可推知B为（CH₃）₂CHCHO，则D为（CH₃）₂CHCOOH，F为（CH₃）₂CHCH₂OH，根据图中的转化可知，X为（CH₃）₂CHCOOCH₂CH₃，Y为CH₃COOCH₂CH（CH₃）₂，以此解答该题．

解答 解：A的密度在标准状况下为1.25g/L，所以A的相对分子质量为1.25×22.4=28；A、B、X、Y的分子式都符合C_nH_2nO_0.5n-1，所以A的分子式为C₂H₄，所以A为乙烯（CH₂=CH₂），A多步氧化得E为CH₃COOH，A水化得C为CH₃CH₂OH，F和C互为同系物，所以F为醇类，B还原得到F，说明B为醛类物质，B中含支链，且核磁共振氢谱测得有3个吸收峰，峰高6：1：1，可推知B为（CH₃）₂CHCHO，则D为（CH₃）₂CHCOOH，F为（CH₃）₂CHCH₂OH，根据图中的转化可知，X为（CH₃）₂CHCOOCH₂CH₃，Y为CH₃COOCH₂CH（CH₃）₂，
（1）由以上分析可知B的结构简式为 （CH₃）₂CHCHO，Y的结构简式为CH₃COOCH₂CH（CH₃）₂，
故答案为：（CH₃）₂CHCHO；CH₃COOCH₂CH（CH₃）₂；
（2）C和D生成X是酯化反应，也是取代反应，故答案为：CD；
（3）实验室制取CH₂=CH₂的化学反应方程式为CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，
故答案为：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；
（4）实验室组装A的发生装置时，用到的玻璃仪器除酒精灯和导气管外，还有圆底烧瓶、温度计，故答案为：烧瓶、温度计；
（5）乙烯密度和空气接近，不溶于水，可用排水法收集，③符合要求，故答案为：③；
（6）实验室制取A时，常因温度过高而生成有刺激性气味的气体二氧化硫，由于二氧化硫也有还原性，所以在检验乙烯的还原性时必须先除去二氧化硫，要以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，还要用品红检验二氧化硫是否被除尽，再用高锰酸钾检验乙烯的还原性即可，故所选试剂的顺序为③①④，
故答案为：③①④．

点评 本题考查了有机物结构简式的推断和有机合成路线的分析，为高频考点，准确把握有机官能团之间的转化是解题的关键，侧重于考查学生分析推断能力，解题的关键是A、B物质的确定，题目难度中等．