Question

2．“魔棒”常用于晚會氣氛的渲染，其發(fā)光原理是利用H₂O₂氧化草酸二酯產生能量，該能量被傳遞給熒光物質后發(fā)光．草酸二酯（CPPO）結構簡式如下圖所示，請回答下列問題：
（1）草酸（乙二酸）的結構簡式為HOOC-COOH（或HOOCCOOH、）．
（2）關于CPPO以下說法正確的是AC
A．草酸二酯是芳香化合物              
B.1mol草酸二酯最多可與4molNaOH反應
C.1mol草酸二酯在鉑催化下最多可與6molH₂加成
D．草酸二酯的分子式為C₂₆H₂₃O₈Cl₆
（3）草酸、戊醇和芳香化合物M（）在催化劑和適當條件下可以生成CPPO，
a：探究草酸與酸性高錳酸鉀的反應
①向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化的高錳酸鉀溶液時，可觀察到溶液由紫紅色變?yōu)榻�乎無色，寫出上述反應的離子方程式：5H₂C₂O₄+6H⁺+2MnO₄^-=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．
②學習小組的同學發(fā)現，當向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化的高錳酸鉀溶液時，溶液褪色總是先慢后快．為探究其原因，同學們做了如下對比實驗；

實驗序號	H2C2O4（aq）		KMnO4（H+）（aq）		MnSO4（s） 質量（g）	褪色時間（S）
	C（mo•L-1）	V（mL）	C（mol•L-1）	V（mL）
實驗1	0.1	2	0.01	4	0	30
實驗2	0.1	2	0.01	4	5	4

由此你認為溶液褪色總是先慢后快的原因是生成的Mn²⁺對此反應起催化劑的作用．
b：探究戊醇的結構
①戊醇的醇類的同分異構體有8種；在這些同分異構體脫水后可得6種烯烴（包括順反異構）
c：芳香化合物M的相關性質
①請寫出與M具有相同種類和數目的官能團的同分異構體（不包括M）有8種．
②芳香族化合物M可以由物質N氧化得到，已知苯酚和甲醛可以發(fā)生反應
．類似的，也可以發(fā)生反應生成N，則N結構簡式為 （寫出其中的一種）．

Answer 1

分析 （1）草酸（乙二酸）中只有2個C，含2個COOH；
（2）CPPO中含-Cl、-COOC-，結合苯、鹵代烴、酯的性質分析；
（3）a、①酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能夠將草酸氧化，據此寫出反應的離子方程式；
②對比試驗1和試驗2的反應條件的區(qū)別，可以得出影響化學反應速率的因素；
b、①先書寫戊基-C₅H₁₁異構體，戊基異構數目等于戊醇的異構體數目；
c、①與具有相同種類和數目的官能團的同分異構體即移動官能團的位置不同而形成的位置異構；
②由信息可知，酚-OH的鄰位易被取代，則中-OH的鄰位被取代生成N，N氧化生成M，所以與（CH₃）₂C=CH₂發(fā)生加成的反應生成N

解答 解：（1）草酸（乙二酸）中只有2個C，含2個COOH，結構簡式為HOOC-COOH（或HOOCCOOH、），
故答案為：HOOC-COOH（或HOOCCOOH、）；
（2）CPPO中含-Cl、-COOC-，且含有苯環(huán)，
A．草酸二酯中含苯環(huán)，是芳香化合物，故A正確；
B．含-COOC，且水解生成羧基和苯酚結構均與NaOH反應，則1mol草酸二酯最多可與6mol NaOH反應，故B錯誤；
C．含2個苯環(huán)與氫氣發(fā)生加成反應，則1mol草酸二酯在鉑催化下最多可與6mol H₂加成，故C正確；
D．草酸二酯的分子式為C₂₆H₂₄O₈Cl₆，故D錯誤；
故答案為：AC；
（3）a、①酸性高錳酸鉀具有強氧化性，草酸能夠被氧化，導致酸性高錳酸鉀溶液褪色，反應的離子方程式為：5H₂C₂O₄+6H⁺+2MnO₄^-=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案為：5H₂C₂O₄+6H⁺+2MnO₄^-=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
②通過兩組實驗比較知，其它條件相同，試驗2中加入硫酸錳，其反應時間短，說明反應速率快，從而證明反應生成的Mn²⁺有催化作用，加快了反應速率，
故答案為：生成的Mn²⁺對此反應起催化劑的作用；
b、①戊基-C₅H₁₁可能的結構有：-CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃、-CH（CH₃）CH₂CH₂CH₃、-CH（CH₂CH₃）₂、-CHCH（CH₃）CH₂CH₃、-C（CH₃）₂CH₂CH₃、-C（CH₃）CH（CH₃）₂、-CH₂CH₂CH（CH₃）₂、-CH₂C（CH₃）₃，則戊醇的可能結構有8種；這些同分異構體發(fā)生消去反應后所得的烯烴有：CH₂=CHCH₂CH₂CH₃（無順反異構）、CH₃CH=CH₂CH₂CH₃（有順反異構）、CH₂=C（CH₃）CH₂CH₃、（CH₃）₂C=CH₂CH₃、（CH₃）₂CHCH=CH₂．故形成的烯烴共有6種．
故答案為：8；6；
c、①與具有相同種類和數目的官能團的同分異構體即位置異構，即移動3個-Cl、1個-OH和1個-COOH在苯環(huán)上的位置所形成的異構，共有8種，故答案為：8；
②由信息可知，酚-OH的鄰位易被取代，則中-OH的鄰位被取代生成N，N氧化生成M，所以與（CH₃）₂C=CH₂發(fā)生加成的反應生成N，則N為，
故答案為：．

點評 本題以合成的有機物考查其結構與性質，為高頻考點，把握結構中官能團與性質的關系為解答的關鍵，側重烯烴、醇、酯等有機物性質的考查，注意同分異構體的書寫及有機反應，題目難度不大．