某含碳、氢、氧的有机物X的相对分子质量为74,X中含有的官能团为常见官能团。现用A、B、C、D代表不同结构的X,且四种分子中均含甲基,把它们分别进行下列实验:
某含碳、氢、氧的有机物X的相对分子质量为74,X中含有的官能团为常见官能团。现用A、B、C、D代表不同结构的X,且四种分子中均含甲基,把它们分别进行下列实验:
NaOH溶液 | 银氨溶液 | 新制Cu(OH)2 | 金属钠 | |
A | 中和反应 | —— | 溶解 | 产生氢气 |
B | —— | 有银镜 | 加热后有红色沉淀 | 产生氢气 |
C | 水解反应 | 有银镜 | 加热后有红色沉淀 | —— |
D | —— | —— | —— | 产生氢气 |
(1)A的官能团是_______,B的结构简式是________。
(2)D的分子式为_____,它有_____几种同分异构体,若D还能连续氧化成酸,写出符合条件的D两种结构简式_______、_______。
(3)C水解后生成有机物F,F也是饮用酒的主要成分,F有下列转化关系,其中M、N的分子式已经给出,N属于酯。
①F → I消去反应的条件是____________,G的结构简式是__________;
②写出K → M的反应方程式____;反应类型是____;I → J的反应类型是___;G → H的反应类型是_____;
③M + H → N的反应方程式为__________________。
【答案】羧基 CH3CH(OH)CHO C4H10O 4种 CH3CH2CH2 CH2OH (CH3)2CHCH2OH 浓硫酸/170℃ HOCH2CH2Cl ClCH2CHO + 2Cu(OH)2ClCH2COOH + Cu2O↓+ 2H2O 氧化反应 加成反应 水解反应(或取代反应)
A能与氢氧化钠发生中和反应,A中含有羧基;B能发生银镜反应、与新制氢氧化铜加热后有红色沉淀,说明B含有醛基,B能与钠反应放出氢气、但与NaOH溶液不反应,B含有羟基;C能发生水解反应,C含有酯基,C是酯类,可知A、B、C分子中都含有2个O原子,则A、B、C分子含有的碳原子数是,所以A、B、C的分子式是C3H6O2;D不能与氢氧化钠反应、不能发生银镜反应,D不含羧基、酯基、醛基,D能与钠反应放出氢气,说明D中含有羟基,
,D含有的碳原子数是4,氢原子数是74-48-16=10,所以D的分子式是C4H10O;
(1)A能与氢氧化钠发生中和反应、能溶解新制氢氧化铜,但不能发生银镜反应,A中含有的官能团是羧基;B的分子式是C3H6O2, B能发生银镜反应,说明B含有醛基,B能与钠反应放出氢气,B含有羟基,B含有甲基,所以B的结构简式是CH3CH(OH)CHO;
(2)D的分子式为C4H10O,D是醇,它有CH3CH(OH)CH2CH3、HOCH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH,共 4种同分异构体,若D还能连续氧化成酸,说明α-C上有2个H原子,符合条件的D两种结构简式HOCH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2OH;
(3)C分子式是C3H6O2,C能发生水解反应,且能发生银镜反应,说明C是甲酸乙酯,水解后生成有机物F,F也是饮用酒的主要成分,F是乙醇;乙醇发生消去反应生成乙烯(I),乙烯与氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷(J),1,2-二氯乙烷水解为乙二醇(H);N酸性条件下水解成M和H,N属于酯,水解出乙二醇和羧酸M,结合M、N的分子式,则M的结构简式是ClCH2COOH,逆推可知K是ClCH2CHO,G是HOCH2CH2Cl。
①乙醇→ 乙烯发生消去反应的条件是浓硫酸/170℃,G的结构简式是HOCH2CH2Cl;
②K→M是ClCH2CHO与新制氢氧化铜反应生成ClCH2COOH,反应方程式为ClCH2CHO + 2Cu(OH)2ClCH2COOH + Cu2O↓+ 2H2O;反应类型是氧化反应;乙烯和氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷,反应类型是加成反应;HOCH2CH2Cl 发生水解反应生成乙二醇,反应类型是水解反应(或取代反应);
③ClCH2COOH和乙二醇发生酯化反应生成,反应的方程式为
。
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