Question

已知有机物A和B只含C、H、O三种元素，A的相对分子质量为62，A经催化氧化生成D，D经催化氧化生成E，A与E在一定条件下反应可生成一种环状化合物F．B的相对分子质量在100～200之间．完全燃烧166g B，得到352g二氧化碳和54g水．核磁共振氢谱显示B分子中只有2组不同结构位置的氢原子，且B能与NaHCO₃溶液反应．请回答：
（1）A的分子式为

 

； F的结构简式为

 

；
B的结构简式为

 

．
（2）A与B在一定条件下反应可生成一种常见的合成纤维，写出合成该高分子化合物的化学方程式

 

．
（3）B的一种同分异构体（与B具有相同的官能团），在一定条件下可发生分子内脱水生成一种含有五元环和六元环的有机物G，则G的结构简式为

 

．

Answer 1

考点：有关有机物分子式确定的计算

专题：烃及其衍生物的燃烧规律

分析：（1）有机物A只含C、H、O三种元素，A经催化氧化生成D，D经催化氧化生成E，含有氧元素的有机物，能两次氧化的一般为醇→醛→酸，A的相对分子质量为62，A与E在一定条件下反应可生成一种环状化合物F，说明至少含有两个羟基，A的相对分子质量为62，A为乙二醇；完全燃烧166gB，得到352g二氧化碳和54g水，
根据质量守恒确定氧的质量，最后求出最简式，再根据相对分子质量的范围求出分子式，B能与NaHCO₃溶液反应说明含有羧基，根据B分子中只有2组不同结构位置的氢原子确定B的结构简式；
（2）A为乙二醇，B为对苯二甲酸，发生缩聚反应生成生成聚酯纤维，同时还有水生成，据此书写化学方程式；
（3）B的一种同分异构体，可能为位置异构、也可能为其它异构体，但在一定条件下可发生分子内脱水生成一种含有五元环和六元环的有机物G，因苯环为六元环，所以必须含有苯环，另两羧基缩合形成五元环，所以该同分异构为邻二苯甲酸，G为邻苯二甲酸酸酐．

解答： 解：（1）有机物A只含C、H、O三种元素，A经催化氧化生成D，D经催化氧化生成E，含有氧元素的有机物，能两次氧化的一般为醇→醛→酸，所以A可能为醇，E为A经过两次氧化生成，E碳数等于A，且E为酸，A与E在一定条件下反应可生成一种环状化合物F，说明A至少含有两个羟基，A的相对分子质量为62，所以A为乙二醇HOCH₂CH₂OH，分子式为：C₂H₆O₂；E为乙二酸，A与E在一定条件下反应可生成一种环状化合物F，反应为，F的结构简式为：；
完全燃烧166gB，得到352g二氧化碳和54g水，n（C）=n（CO₂）=

352g

44g/mol

=8mol，m（C）=8mol×12g/mol=96g，n（H₂O）=

54g

18g/mol

=3mol，n（H）=6mol，m（H）=6mol×1g/mol=6g，m（C）+m（H）=096g+6g=102g，所以有机物含有氧元素，m（O）=166g-102g=64g，则n（O）=

64g

16g/mol

=4mol；n（C）：n（H）：n（O）=8 mol：（3×2）mol：4 mol=4：3：2，所以B的最简式是C₄H₃O₂，分子式为（C₄H₃O₂）n，有机物A的相对分子质量不超过200，即83n≤200，则n=1或2，n=1不符合，所以分子式为C₈H₆O₄；由分子式可知，不饱和度为4，考虑含有苯环，核磁共振氢谱显示B分子中只有2组不同结构位置的氢原子，且B能与NaHCO₃溶液反应说明含有羧基，所以为对苯二甲酸，B的结构简式为，
故答案为：C₂H₆O₂；；；
（2）A为乙二醇，B为对苯二甲酸，发生缩聚反应为，
故答案为：；
（3）因苯环为六元环，所以必须含有苯环，另两官能团需形成五元环，根据信息在一定条件下可发生分子脱水生成一种含有五元环，所以该同分异构为B的位置异构同分异构体，为邻二苯甲酸，G为其酸酐，邻苯二甲酸酸酐；其结构简式为，故答案为：．

点评：本题考查有机物的推断、同分异构体、常见官能团的性质与转化、阅读信息获取知识的能力，题目难度中等，正确推导出有机物的分子式、掌握有机物的结构与性质是解题的关键．根据给出某反应信息要求学生加以应用，能较好的考查考生的阅读、自学能力和思维能力，是热点题型．