Question

已知有機(jī)物A和B只含C、H、O三種元素，A的相對(duì)分子質(zhì)量為62，A經(jīng)催化氧化生成D，D經(jīng)催化氧化生成E，A與E在一定條件下反應(yīng)可生成一種環(huán)狀化合物F．B的相對(duì)分子質(zhì)量在100～200之間．完全燃燒166g B，得到352g二氧化碳和54g水．核磁共振氫譜顯示B分子中只有2組不同結(jié)構(gòu)位置的氫原子，且B能與NaHCO₃溶液反應(yīng)．請(qǐng)回答：
（1）A的分子式為

 

； F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

 

；
B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

 

．
（2）A與B在一定條件下反應(yīng)可生成一種常見(jiàn)的合成纖維，寫(xiě)出合成該高分子化合物的化學(xué)方程式

 

．
（3）B的一種同分異構(gòu)體（與B具有相同的官能團(tuán)），在一定條件下可發(fā)生分子內(nèi)脫水生成一種含有五元環(huán)和六元環(huán)的有機(jī)物G，則G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)有機(jī)物分子式確定的計(jì)算

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：（1）有機(jī)物A只含C、H、O三種元素，A經(jīng)催化氧化生成D，D經(jīng)催化氧化生成E，含有氧元素的有機(jī)物，能兩次氧化的一般為醇→醛→酸，A的相對(duì)分子質(zhì)量為62，A與E在一定條件下反應(yīng)可生成一種環(huán)狀化合物F，說(shuō)明至少含有兩個(gè)羥基，A的相對(duì)分子質(zhì)量為62，A為乙二醇；完全燃燒166gB，得到352g二氧化碳和54g水，
根據(jù)質(zhì)量守恒確定氧的質(zhì)量，最后求出最簡(jiǎn)式，再根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的范圍求出分子式，B能與NaHCO₃溶液反應(yīng)說(shuō)明含有羧基，根據(jù)B分子中只有2組不同結(jié)構(gòu)位置的氫原子確定B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；
（2）A為乙二醇，B為對(duì)苯二甲酸，發(fā)生縮聚反應(yīng)生成生成聚酯纖維，同時(shí)還有水生成，據(jù)此書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；
（3）B的一種同分異構(gòu)體，可能為位置異構(gòu)、也可能為其它異構(gòu)體，但在一定條件下可發(fā)生分子內(nèi)脫水生成一種含有五元環(huán)和六元環(huán)的有機(jī)物G，因苯環(huán)為六元環(huán)，所以必須含有苯環(huán)，另兩羧基縮合形成五元環(huán)，所以該同分異構(gòu)為鄰二苯甲酸，G為鄰苯二甲酸酸酐．

解答： 解：（1）有機(jī)物A只含C、H、O三種元素，A經(jīng)催化氧化生成D，D經(jīng)催化氧化生成E，含有氧元素的有機(jī)物，能兩次氧化的一般為醇→醛→酸，所以A可能為醇，E為A經(jīng)過(guò)兩次氧化生成，E碳數(shù)等于A，且E為酸，A與E在一定條件下反應(yīng)可生成一種環(huán)狀化合物F，說(shuō)明A至少含有兩個(gè)羥基，A的相對(duì)分子質(zhì)量為62，所以A為乙二醇HOCH₂CH₂OH，分子式為：C₂H₆O₂；E為乙二酸，A與E在一定條件下反應(yīng)可生成一種環(huán)狀化合物F，反應(yīng)為，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：；
完全燃燒166gB，得到352g二氧化碳和54g水，n（C）=n（CO₂）=

352g

44g/mol

=8mol，m（C）=8mol×12g/mol=96g，n（H₂O）=

54g

18g/mol

=3mol，n（H）=6mol，m（H）=6mol×1g/mol=6g，m（C）+m（H）=096g+6g=102g，所以有機(jī)物含有氧元素，m（O）=166g-102g=64g，則n（O）=

64g

16g/mol

=4mol；n（C）：n（H）：n（O）=8 mol：（3×2）mol：4 mol=4：3：2，所以B的最簡(jiǎn)式是C₄H₃O₂，分子式為（C₄H₃O₂）n，有機(jī)物A的相對(duì)分子質(zhì)量不超過(guò)200，即83n≤200，則n=1或2，n=1不符合，所以分子式為C₈H₆O₄；由分子式可知，不飽和度為4，考慮含有苯環(huán)，核磁共振氫譜顯示B分子中只有2組不同結(jié)構(gòu)位置的氫原子，且B能與NaHCO₃溶液反應(yīng)說(shuō)明含有羧基，所以為對(duì)苯二甲酸，B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，
故答案為：C₂H₆O₂；；；
（2）A為乙二醇，B為對(duì)苯二甲酸，發(fā)生縮聚反應(yīng)為，
故答案為：；
（3）因苯環(huán)為六元環(huán)，所以必須含有苯環(huán)，另兩官能團(tuán)需形成五元環(huán)，根據(jù)信息在一定條件下可發(fā)生分子脫水生成一種含有五元環(huán)，所以該同分異構(gòu)為B的位置異構(gòu)同分異構(gòu)體，為鄰二苯甲酸，G為其酸酐，鄰苯二甲酸酸酐；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)物的推斷、同分異構(gòu)體、常見(jiàn)官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化、閱讀信息獲取知識(shí)的能力，題目難度中等，正確推導(dǎo)出有機(jī)物的分子式、掌握有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵．根據(jù)給出某反應(yīng)信息要求學(xué)生加以應(yīng)用，能較好的考查考生的閱讀、自學(xué)能力和思維能力，是熱點(diǎn)題型．