Question

12．某有机化合物A的相对分子质量（分子量）小于200．经分析得知，其中碳的质量分数为64.51%，氢的质量分数为9.68%，其余为氧．A具有酸性，是蜂王浆中的有效成分，37.2mg A需用20.0mL 0.0100mol/L氢氧化钠水溶液来滴定达到滴定终点．
（1）有机化合物A的相对分子质量（分子量）是186，该化合物的化学式（分子式）是C₁₀H₁₈O₃，分子中含碳碳双键个羧基．
（2）在一定条件下，烯烃可发生臭氧化还原水解反应，生成羰基化合物，该反应可表示为：

已知有机化合物A能使溴的四氯化碳溶液褪色．A发生臭氧化还原水解反应生成B和C．B能发生银镜反应，且能与金属钠或氢氧化钠溶液反应．
以上反应和B的进一步反应如图所示．

1molD与适量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳44.8L（标准状况）．若将D与F在浓硫酸作用下加热，可以生成一个化学式（分子式）为C₄H₄O₄的六元环G，该反应的化学方程式是HOOCCOOH+HOCH₂CH₂OH$→_{△}^{浓硫酸}$+2H₂O，反应类型是酯化反应．D与碳酸氢钠反应的化学方程式是HOOCCOOH+2NaHCO₃=NaOOCCOONa+2CO₂↑+2H₂O．
（3）经测定，有机化合物C没有支链，分子中没有-CH₃．写出有机化合物A的结构简式HOOCCH=CH（CH₂）₆CH₂OH．

Answer 1

分析 A具有酸性，物质的量为0.0002mol的A需用20.0 mL 0.0100mol/L氢氧化钠水溶液来滴定达到滴定终点，说明A中有一个羧基，化合物中碳、氢、氧的质量比为7.5：1.125：3，所以氧元素的质量分数为$\frac{3}{7.5+1.125+3}$=0.258，假设分子中有2个氧原子，则相对分子质量为$\frac{32}{0.258}$=124，分子中有3个氧原子，则相对分子质量为$\frac{48}{0.258}$=186，有机化合物A的相对分子质量大于150且小于200，所以分子中含有3个氧原子，符合题意，分子中碳原子数为$\frac{7.5×48}{3×12}$=10，氢原子数为$\frac{1.125×48}{3}$=18，所以A的分子式为C₁₀H₁₈O₃，A能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明A中有碳碳双键，A发生臭氧化还原水解反应生成B和C，B能发生银镜反应，且能与金属钠或氢氧化钠溶液反应，说明B中有羧基和醛基，B氧化得D，1molD与适量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳44.8L（标准状况），说明D中有两个羧基，F经两步氧化得D，说明F为醇，D与F在浓硫酸作用下加热，可以生成一个化学式（分子式）为C₄H₄O₄的六元环G，则G应为，所以可以推得F为HOCH₂CH₂OH，E为OHCCHO，D为HOOCCOOH，B为OHCCOOH，有机化合物C没有支链，分子中没有-CH₃，结合题中信息可知，C为OHC（CH₂）₆CH₂OH，则A为HOOCCH=CH（CH₂）₆CH₂OH，据此答题．

解答 解：A具有酸性，物质的量为0.0002mol的A需用20.0 mL 0.0100mol/L氢氧化钠水溶液来滴定达到滴定终点，说明A中有一个羧基，化合物中碳、氢、氧的质量比为7.5：1.125：3，所以氧元素的质量分数为$\frac{3}{7.5+1.125+3}$=0.258，假设分子中有2个氧原子，则相对分子质量为$\frac{32}{0.258}$=124，分子中有3个氧原子，则相对分子质量为$\frac{48}{0.258}$=186，有机化合物A的相对分子质量大于150且小于200，所以分子中含有3个氧原子，符合题意，分子中碳原子数为$\frac{7.5×48}{3×12}$=10，氢原子数为$\frac{1.125×48}{3}$=18，所以A的分子式为C₁₀H₁₈O₃，A能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明A中有碳碳双键，A发生臭氧化还原水解反应生成B和C，B能发生银镜反应，且能与金属钠或氢氧化钠溶液反应，说明B中有羧基和醛基，B氧化得D，1molD与适量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳44.8L（标准状况），说明D中有两个羧基，F经两步氧化得D，说明F为醇，D与F在浓硫酸作用下加热，可以生成一个化学式（分子式）为C₄H₄O₄的六元环G，则G应为，所以可以推得F为HOCH₂CH₂OH，E为OHCCHO，D为HOOCCOOH，B为OHCCOOH，有机化合物C没有支链，分子中没有-CH₃，结合题中信息可知，C为OHC（CH₂）₆CH₂OH，则A为HOOCCH=CH（CH₂）₆CH₂OH，
（1）有机化合物A的相对分子质量（分子量）是186，该化合物的化学式（分子式）为C₁₀H₁₈O₃，A的不饱和度=$\frac{10×2+2-18}{2}$=2，羧基的不饱和度是1，所以该分子中含碳碳双键，
故答案为：186；C₁₀H₁₈O₃；碳碳双键；
（2）HOOCCOOH与HOCH₂CH₂OH在浓硫酸作用下发生酯化反应生成，反应的方程式为HOOCCOOH+HOCH₂CH₂OH$→_{△}^{浓硫酸}$+2H₂O，HOOCCOOH与碳酸氢钠反应的化学方程式为HOOCCOOH+2NaHCO₃=NaOOCCOONa+2CO₂↑+2H₂O，
故答案为：HOOCCOOH+HOCH₂CH₂OH$→_{△}^{浓硫酸}$+2H₂O；酯化反应；HOOCCOOH+2NaHCO₃=NaOOCCOONa+2CO₂↑+2H₂O；
（3）根据上面的分析可知，A为HOOCCH=CH（CH₂）₆CH₂OH，故答案为：HOOCCH=CH（CH₂）₆CH₂OH．

点评 本题考查有机物推断，侧重考查学生分析判断能力，正确判断A结构简式是解本题关键，结合反应条件、某些物质性质来分析判断，题目难度中等．