Question

8．H是从天然水果中提取出的一种有机物，其相对分子质量是134，H具有下列性质：

H的性质	推断H的组成和结构
H完全燃烧的产物只有CO2和H2O	组成：肯定含碳、氢两种元素，也可能含氧元素
H与乙醇在一定条件下反应均能生成具有果香味的物质，且结构中只存在两种官能团	组成：含有O元素
1.34gH分别与足量的碳酸氢钠溶液和钠反应，生成标准状况下的气体体积分别为0.448L和0.336L	组成：含有两个-COOH、一个-OH
H的碳链无支链	结构简式：HOOCCH（OH）CH2COOH

（1）填写上表中空白．
（2）多溴代烃X经过多步反应可人工合成H，其合成路线为：X→有机物A→有机物B→有机物C→H，其中B能发生银镜反应．
①X的结构简式为BrCH₂CH（Br）CH₂CH₂Br；
②C→H的化学方程式为HOOCCOCH₂COOH+H₂$\stackrel{一定条件下}{→}$HOOCCH（OH）CH₂COOH．

Answer 1

分析 （1）H完全燃烧的产物只有CO₂和H₂O，根据元素守恒知，H中一定含有C、H元素，可能含有O元素；
H与乙醇在一定条件下反应均能生成具有果香味的物质，且结构中只存在两种官能团，说明H中含有羧基，则H中含有O元素；
1.34gH分别与足量的碳酸氢钠溶液和钠反应，n（H）=$\frac{1.34g}{134g/mol}$=0.01mol，生成标准状况下的气体体积分别为0.448L和0.336L，只有羧基能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，则n（CO₂）=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，羧基和羟基都与钠反应生成氢气n（H₂）=$\frac{0.336L}{22.4L/mol}$=0.015mol，反应中n（-COOH）=n（CO₂）=0.002mol，则每个H分子中含有2个-COOH，0.01molH中羧基和足量钠反应生成n（H₂）=0.01mol，则还有0.005mol氢气是钠与-OH反应得到的，n（-OH）=2×0.005mol=0.01mol，所以H分子中含有1个-OH，
H碳链没有支链，H分子中碳链上碳原子个数=$\frac{134-45×2-17}{12}$=2…3，
则H分子式为C₄H₆O₃，结合其结构确定结构简式；
（2）多溴代烃X经过多步反应可人工合成H，其合成路线为：X→有机物A→有机物B→有机物C→H，其中B能发生银镜反应，B中含有醛基，A为醇，X发生水解反应生成A，A发生催化氧化反应生成B，B发生氧化反应生成C，C发生还原反应生成H，则X结构简式为BrCH₂CH（Br）CH₂CH₂Br、A为HOCH₂CH（OH）CH₂CH₂OH、B为OHCCOCH₂CHO、C为HOOCCOCH₂COOH，据此分析解答．

解答 解：（1）H完全燃烧的产物只有CO₂和H₂O，根据元素守恒知，H中一定含有C、H元素，可能含有O元素；
H与乙醇在一定条件下反应均能生成具有果香味的物质，且结构中只存在两种官能团，说明H中含有羧基，则H中含有O元素；
1.34gH分别与足量的碳酸氢钠溶液和钠反应，n（H）=$\frac{1.34g}{134g/mol}$=0.01mol，生成标准状况下的气体体积分别为0.448L和0.336L，只有羧基能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，则n（CO₂）=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，羧基和羟基都与钠反应生成氢气n（H₂）=$\frac{0.336L}{22.4L/mol}$=0.015mol，反应中n（-COOH）=n（CO₂）=0.002mol，则每个H分子中含有2个-COOH，0.01molH中羧基和足量钠反应生成n（H₂）=0.01mol，则还有0.005mol氢气是钠与-OH反应得到的，n（-OH）=2×0.005mol=0.01mol，所以H分子中含有1个-OH，
H碳链没有支链，H分子中碳链上碳原子个数=$\frac{134-45×2-17}{12}$=2…3，
则H分子式为C₄H₆O₃，结合其结构确定其结构简式为HOOCCH（OH）CH₂COOH，
故答案为：含有O元素；含有2个-COOH、1个-OH；HOOCCH（OH）CH₂COOH；
（2）多溴代烃X经过多步反应可人工合成H，其合成路线为：X→有机物A→有机物B→有机物C→H，其中B能发生银镜反应，B中含有醛基，A为醇，X发生水解反应生成A，A发生催化氧化反应生成B，B发生氧化反应生成C，C发生还原反应生成H，则X结构简式为BrCH₂CH（Br）CH₂CH₂Br、A为HOCH₂CH（OH）CH₂CH₂OH、B为OHCCOCH₂CHO、C为HOOCCOCH₂COOH，
①X的结构简式为BrCH₂CH（Br）CH₂CH₂Br，故答案为：BrCH₂CH（Br）CH₂CH₂Br；
②C为HOOCCOCH₂COOH、H为HOOCCH（OH）CH₂COOH，C发生还原反应生成H，C→H的化学方程式为：HOOCCOCH₂COOH+H₂$\stackrel{一定条件下}{→}$HOOCCH（OH）CH₂COOH，
故答案为：HOOCCOCH₂COOH+H₂$\stackrel{一定条件下}{→}$HOOCCH（OH）CH₂COOH．

点评 本题考查有机物推断，为高频考点，侧重考查学生分析推断能力，正确判断H结构简式是解本题关键，熟悉常见有机物的官能团及其性质、反应类型，注意知识的综合运用，题目难度不大．