Question

5．有机物A、B、C、D、E、F、G、H相互转化关系如图所示．5.2g F能与100mL 1mol/L NaOH溶液恰好完全中和，0.1molF还能与足量NaHCO₃反应在标准状况下放出4.48LCO₂．D的分子式为C₃H₃O₂Na，E的分子中含有羧基．
（1）写出物质C中的官能团的名称：溴原子、羟基；
（2）写出物质F、H的结构简式；
FHOOCCH₂COOH、H；
（3）写出反应④的化学反应类型：④取代（水解）反应；
（4）写出变化①的化学方程式BrCH₂CH₂COOH+2NaOH$→_{△}^{C_{2}H_{5}OH}$CH₂=CHCOONa+NaBr+2H₂O
（5）写出相对分子质量比B大14，且与B具有相同官能团的所有物质的结构简式（不考虑立体异构）．CH₂=CHCH₂COOH或CH₃CH=CHCOOH或CH₂=C（CH₃）COOH．

Answer 1

分析 A中不饱和度=$\frac{6×2+2-10}{2}$=2，A能发生水解反应说明含有酯基，根据其不饱和度知，A中还含有碳碳双键，A水解生成B、C，C能发生氧化反应，则C中含有醇羟基，B为羧酸，C氧化得E，E在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应得D，D的分子式为C₃H₃O₂Na，D酸化得B，则B、C中碳原子个数相等为3，E能和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应，则C、E中含有-Br，D酸化得到B，所以B、D中含有碳碳双键，则B为CH₂=CHCOOH、D为CH₂=CHCOONa，B发生加聚反应生成H，A和氢氧化钠的水溶液发生水解反应生成D和G，G能发生氧化反应生成F，G为醇，且含有两个醇羟基，0.1mol F还能与足量NaHCO₃反应，在标准状况下放出4.48L CO₂，说明F中含有两个羧基，5.2g F能与100mL 1mol/L NaOH溶液恰好完全中和，所以F的摩尔质量为$\frac{5.2g}{0.05mol}$=104g•mol^-1，则F结构简式为HOOCCH₂COOH，根据转化关系可知，G结构简式为HOCH₂CH₂CH₂OH，C为BrCH₂CH₂CH₂OH，E为BrCH₂CH₂COOH，A为CH₂=CHCOOCH₂CH₂CH₂Br，此分析解答．

解答 解：A的分子式为C₆H₉O₂Br，且能发生水解反应，说明A含有酯基，A中不饱和度=$\frac{6×2+2-10}{2}$=2，说明A中还含有碳碳双键，A在浓硫酸作用下得到C与B，C氧化生成E，E在氢氧化钠醇溶液、加热条件下生成D，D酸化生成B，而E的分子中含有羧基，D的分子式C₃H₃O₂Na，故E中含有-Br、-COOH，C含有-OH，B中含有-COOH、碳碳双键，且B、C含有相同的碳原子数目为3，则B为CH₂=CHCOOH、D为CH₂=CHCOONa；E为BrCH₂CH₂COOH，C为BrCH₂CH₂CH₂OH，
（1）C中的官能团的名称为溴原子、羟基，故答案为：溴原子、羟基；
（2）A在氢氧化钠的水溶液作用下发生水解反应生成D和G，G中含有羟基，C水解也得到G，故G中含有2个-OH，分子式为C₃H₈O₂，G氧化生成F，F能和NaOH溶液反应则F为羧酸，5.2g F能与100mL 1mol/L NaOH溶液恰好完全中和，F的摩尔质量为$\frac{5.2g}{0.05mol}$=104g•mol^-1，所以F为HOOCCH₂COOH，B为CH₂=CHCOOH，B聚合生成H，则H结构简式是，故答案为：HOOCCH₂COOH、；
（3）A的分子式为C₆H₉O₂Br，为CH₂=CHCOOCH₂CH₂CH₂Br，反应④为CH₂=CHCOOCH₂CH₂CH₂Br，在氢氧化钠溶液、加热条件下水解，生成CH₂=CHCOONa与HOCH₂CH₂CH₂OH，反应方程式为CH₂=CHCOOCH₂CH₂CH₂Br+2NaOH$→_{△}^{水}$CH₂=CHCOONa+HOCH₂CH₂CH₂OH+NaBr，④为取代或水解反应，
故答案为：取代（水解）反应；
（4）E为BrCH₂CH₂COOH，反应①在氢氧化钠醇溶液、加热条件下，发生消去反应与中和反应，反应的化学方程式为BrCH₂CH₂COOH+2NaOH$→_{△}^{C_{2}H_{5}OH}$CH₂=CHCOONa+NaBr+2H₂O，
故答案为：BrCH₂CH₂COOH+2NaOH$→_{△}^{C_{2}H_{5}OH}$CH₂=CHCOONa+NaBr+2H₂O；
（5）B为CH₂=CHCOOH，相对分子质量比B大14，且与B具有相同官能团的物质的结构简式为CH₂=CHCH₂COOH、CH₃CH=CHCOOH、CH₂=C（CH₃）COOH，
故答案为：CH₂=CHCH₂COOH或CH₃CH=CHCOOH或CH₂=C（CH₃）COOH．

点评 本题考查有机物推断，侧重考查学生分析判断能力，涉及卤代烃、醇、羧酸、烯烃之间的转化，正确判断溴原子位置是解本题关键，注意有机物发生消去反应时结构特点，题目难度中等．