Question

18．萨罗（Salol）是一种消毒剂，它的分子式为C₁₃H₁₀O₃．其分子模型如图1所示：

（图1中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键等）．
（1）根据图1模型写出萨罗的结构简式：
（2）萨罗经水解、分离、提纯可得到纯净的苯酚和水杨酸（邻羟基苯甲酸）．请设计一个方案，说明苯酚、碳酸、水杨酸的酸性依次增强（用化学方程式表示）．
（3）同时符合下列四个要求的水杨酸的同分异构体共有2种．
①含苯环；  ②能发生银镜反应，不能发生水解反应；  ③在稀NaOH溶液中，1mol该同分异构体能与2mol NaOH发生反应；  ④只能生成两种一氯代产物．
（4）从（3）确定的同分异构体中任选一种，指定为图2中的A．写出下列两个反应的化学方程式（有机物用结构简式表示），并指明相应的反应类型．
①A→B；反应类型：加成反应．
②B+D→E；反应类型：酯化反应
（5）现有水杨酸和苯酚的混合物，它们的物质的量之和为n mol，该混合物完全燃烧消耗aL CO₂，并生成bg H₂O和c L CO₂（气体体积均为标准状况下的体积）．
①分别写出水杨酸和苯酚完全燃烧的化学方程式（有机物可用分子式表示）；C₇H₆O₃+7O₂$\stackrel{点燃}{→}$7CO₂+3H₂O，C₆H₆O+7O₂$\stackrel{点燃}{→}$6CO₂+3H₂O．
②设混合物中水杨酸的物质的量为x mol，列出x的计算式．

Answer 1

分析 （1）萨罗的分子式为C₁₃H₁₀O₃，由分子式可知，模型中黑色球代表碳元素，白色球代表氢原子，斜线白色球为氧原子．根据碳的四价结构，可知结构中环为苯环，根据氧原子的二价结构可知，连接两个苯环的基团为酯基，有1个-OH连接苯环；
（2）根据强酸制弱酸设计，羧酸酸性比碳酸强，碳酸酸性比苯酚强；
（3）水杨酸为．根据题意知，该有机物中含有-CHO，不含酯的结构，含有两个与苯环相连的羟基；
（4）选择A为，由关系图可知，B为，D为，E为，
①A→B只有醛基与氢气发生加成反应；②B+D→E 发生酯化反应；
（5）①分别写出水杨酸和苯酚完全燃烧生成二氧化碳与水；
②设混合物中水杨酸的物质的量为x mol，则苯酚为（n-x）mol，根据方程式表示出二氧化碳的物质的量，列出x的计算式．

解答 解：（1）萨罗的分子式为C₁₃H₁₀O₃，由分子式可知，模型中黑色球代表碳元素，白色球代表氢原子，斜线白色球为氧原子．根据碳的四价结构，可知结构中环为苯环，根据氧原子的二价结构可知，连接两个苯环的基团为酯基，有1个-OH连接苯环．所以萨罗的结构简式，
故答案为：；
（2））要证明酸的相对强弱，一般利用强酸与弱酸的盐反应，故可利用下列反应来证明三者的相对强弱：
，
故答案为：；
（3）能发生银镜反应证明有醛基，不能发生水解反应说明无酯基，1 mol该同分异构体能与2 mol NaOH发生反应则说明有两个酚羟基，只能生成两种一氯代产物说明具有较好的对称性，符合条件的同分异构体有如下两种：
和，故答案为：2；
（4）选择A为，由关系图可知，B为，D为，E为，
①A→B只有醛基与氢气发生加成反应，反应方程式为，
故答案为：；加成反应；
②B+D→E 发生酯化反应，反应方程式为，
故答案为：；酯化反应；
（5）现有水杨酸和苯酚的混合物，它们的物质的量之和为n mol．该混合物完全燃烧消耗a L O2，并生成b g H2O和c L CO2（气体体积均为标准状况下的体积）．
①水杨酸和苯酚完全燃烧都生成二氧化碳与水，方程式分别为C₇H₆O₃+7O₂$\stackrel{点燃}{→}$7CO₂+3H₂O，C₆H₆O+7O₂$\stackrel{点燃}{→}$6CO₂+3H₂O，
故答案为：C₇H₆O₃+7O₂$\stackrel{点燃}{→}$7CO₂+3H₂O，C₆H₆O+7O₂$\stackrel{点燃}{→}$6CO₂+3H₂O；
②设混合物中水杨酸的物质的量为x mol，列出x的计算式
C₇H₆O₃ +7O₂$\stackrel{点燃}{→}$7CO₂+3H₂O，
x mol          7x mol 
反应C₆H₆O+7O₂$\stackrel{点燃}{→}$6CO₂+3H₂O 
（n-x）mol        6（n-x）mol
所以7x+6（n-x）=$\frac{c}{22.4}$．
故答案为：7x+6（n-x）=$\frac{c}{22.4}$．

点评 本题主要是考查有机合成与推断，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，着重考查有机物性质探究，有机反应类型研究，有机化学实验设计，同分异构体探究，有机反应计算等问题的综合题．难度较大，注意（5）中可以有不同形式的表达式．