Question

20．（1）A、B、C、D均為含苯環(huán)的化合物，且式量B＞A＞C，已知有機物A的結構簡式為
①A既能與NaOH溶液反應，又能與NaHCO₃溶液反應，寫出A和NaHCO₃溶液反應的化學方程式，
②有機物B在濃H₂SO₄存在下，相互作用生成一種環(huán)狀酯，如圖，等物質的量B與Na、NaOH、NaHCO₃充分反應，消耗Na、NaOH、NaHCO₃的物質的量之比為3：2：1．
③D和B互為同分異構體，且苯環(huán)上的一氯代物只兩種，D不與NaHCO₃反應，能與Na、NaOH反應，等質量的D消耗Na、NaOH的物質的量之比為2：3，則D的結構簡式為等（只寫一種）．
④1molA、C完全燃燒，消耗O₂的質量相等，且1molC能和1molNa完全反應，寫出含碳原子數(shù)最少的C的結構簡式．
（2）分子式為C₃H₆O₃的物質有多種同分異構體，請寫出符合下列要求的各種同分異構體的結構簡式．說明：不考慮同一碳原子上連兩個羥基．
①甲分子中沒有甲基，且1mol甲與足量金屬Na反應生成1mol H₂，若甲還能與NaHCO₃溶液反應，則甲的結構簡式為CH₂（OH）CH₂COOH；若甲還能發(fā)生銀鏡反應，則甲的結構簡式為CH₂（OH）CH（OH）CHO．
②乙分子中碳與氧分別有兩種化學環(huán)境，氫的化學環(huán)境相同，且乙與金屬Na不反應，則乙的結構簡式為．

Answer 1

分析 （1）①A中羧基和酚羥基都能和NaOH發(fā)生中和反應，只有羧基能和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，據(jù)此書寫方程式；
②有機物B在濃H₂SO₄存在下，相互作用生成一種環(huán)狀酯，根據(jù)酯的結構簡式知，B結構簡式為，B中酚羥基、醇羥基和羧基都能和鈉反應，酚羥基和羧基能和NaOH反應，只有羧基能和碳酸氫鈉反應；
③D與B為同分異構體，D不與NaHCO₃反應，不含羧基，能與Na與NaOH反應，等質量D消耗Na、NaOH物質的量之比為2：3，含有1個羧酸與酚形成的酯基、1個酚羥基、1個醇羥基，D苯環(huán)上一氯取代物只有兩種，應含有2個取代基且處于對位（或者含有2個酚羥基、1個醇與羧酸形成的酯基）；
④等物質的量的A、C完全燃燒，消耗氧氣的質量相等，且1molC能和1molNa完全反應，含有1個-OH或-COOH，將A的分子式改寫C₆H₆O•CO₂，則等物質的量的C₆H₆O與A耗氧量相等，故含碳原子數(shù)最少的C的結構簡式為；
（2）分子式為C₃H₆O₃的物質有多種同分異構體，
①因為1 mol甲（C₃H₆O₃）與足量鈉反應生成1 mol H₂，則甲分子中含有兩個-OH和一個-COOH，若甲與NaHCO₃溶液反應，且分子中無甲基；若能發(fā)生銀鏡反應，則含有醛基；
②丙與金屬Na不反應，丙中不含羥基，氫的化學環(huán)境相同，說明氫原子都是等效的；因為碳、氧各有兩種不同的化學環(huán)境，說明丙分子中的碳原子、氧原子有兩種不同位置．

解答 解：（1）①酚羥基與碳酸氫鈉不反應，羧基與碳酸氫鈉反應，最終生成、二氧化碳與水，反應方程式為：，
故答案為：；
②根據(jù)有機物B形成的環(huán)狀酯類化合物（）可知，B為，1molB含有2mol-OH、1mol-COOH，消耗Na3mol，1molB含有1mol酚羥基、1mol-COOH，消耗2mol氫氧化鈉，1molB含有1mol-COOH，消耗1mol碳酸氫鈉，故消耗Na、NaOH、NaHCO₃的物質的量之比為3mol：2mol：1mol=3：2：1，
故答案為：3：2：1；
③D與B為同分異構體，D不與NaHCO₃反應，不含羧基，能與Na與NaOH反應，等質量D消耗Na、NaOH物質的量之比為2：3，含有1個羧酸與酚形成的酯基、1個酚羥基、1個醇羥基，D苯環(huán)上一氯取代物只有兩種，應含有2個取代基且處于對位（或者含有2個酚羥基、1個醇與羧酸形成的酯基），則D的結構簡式為：等，故答案為：等；
④等物質的量的A、C完全燃燒，消耗氧氣的質量相等，且1molC能和1molNa完全反應，C含有1個-OH或-COOH，將A的分子式改寫C₆H₆O•CO₂，則等物質的量的C₆H₆O與A耗氧量相等，故含碳原子數(shù)最少的C的結構簡式為，
故答案為：；

（2）①：因為1 mol甲（C₃H₆O₃）與足量鈉反應生成1 mol H₂，則甲分子中含有兩個-OH和一個-COOH．若甲與NaHCO₃溶液反應，且分子中無甲基，故甲的結構簡式CH₂（OH）CH₂COOH；若甲能發(fā)生銀鏡反應，則甲的結構簡式為CH₂（OH）CH（OH）CHO，故答案為：CH₂（OH）CH₂COOH；CH₂（OH）CH（OH）CHO；
（3）丙中不含羥基，氫的化學環(huán)境相同，說明氫原子都是等效的；因為碳、氧各有兩種不同的化學環(huán)境，說明丙分子中的碳原子、氧原子有兩種不同位置，其結構簡式為，故答案為：．

點評 本題考查有機物推斷，側重考查學生分析推斷能力，根據(jù)物質的性質及官能團之間的關系推斷物質，知道能分別和鈉、NaOH、碳酸氫鈉反應的官能團，題目難度不大．