Question

蘋(píng)果醋（ACV）是一種由蘋(píng)果發(fā)酵而成的酸性飲品，具有解毒、降脂等藥效，主要酸性物質(zhì)為蘋(píng)果酸．該蘋(píng)果酸在分離提純后的化學(xué)分析如下：
①相對(duì)分子質(zhì)量不超過(guò)250，完全燃燒后只生成CO₂和H₂O，分子中C、H質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：w（C）=35.82%，w（H）=4.48%；
②1mol該酸與足量的NaHCO₃反應(yīng)放出44.8L CO₂，與足量的Na反應(yīng)放出33.6L H₂（氣體體積均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）；
③該分子中存在四種不同化學(xué)環(huán)境的碳原子，分子中不含甲基．
已知：該蘋(píng)果酸分子有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中B能使溴的四氯化碳溶液褪色．
回答下列問(wèn)題：
（1）蘋(píng)果酸分子中所含官能團(tuán)的名稱(chēng)是

 

、

 

．
（2）蘋(píng)果酸能發(fā)生的反應(yīng)有

 

（選填序號(hào)）．
①加成反應(yīng)　②酯化反應(yīng)�、奂泳鄯磻�(yīng)  ④氧化反應(yīng)�、菹�去反應(yīng)　⑥取代反應(yīng)
（3）寫(xiě)出B、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：B：

 

；C：

 

．
（4）寫(xiě)出A-→D的化學(xué)方程式

 

．
（5）該蘋(píng)果酸有多種同分異構(gòu)體，寫(xiě)出符合下列條件的二種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

 

．
①在一定條件下，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；
②能與苯甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)；
③能與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)；
④分子中同一碳原子不能連有2個(gè)羥基；
⑤1mol該酸與足量的鈉反應(yīng)可以生成1.5mol氫氣．

Answer 1

考點(diǎn)：有機(jī)物的推斷,有機(jī)物分子中的官能團(tuán)及其結(jié)構(gòu),有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

專(zhuān)題：有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)及推斷

分析：分子中C、H質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為w（C）=35.82%，w（H）=4.48%，則O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-35.82%-4.48%=59.7%，1mol該酸與足量的NaHCO₃反應(yīng)放出44.8L CO₂，說(shuō)明分子中含有2個(gè)-COOH，與足量的Na反應(yīng)放出33.6L H₂，為1.5mol，說(shuō)明分子中含有3個(gè)-OH（包括-COOH）則至少含有3個(gè)O原子，如含有5個(gè)O，則相對(duì)原子質(zhì)量為

5×16

0.597

=134＜250符合題意，則含C為

134×35.82%

12

=4，含H為

134×4.48%

1

=6，則分子式為C₄H₆O₅，該分子中存在四種化學(xué)環(huán)境不同的碳原子，即每個(gè)碳連接不同的基團(tuán)，氫原子處于五種不同的化學(xué)環(huán)境，說(shuō)明有五種不同的H原子，結(jié)構(gòu)應(yīng)為，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，B中含雙鍵，B為HOOC-CH=CH-COOH，A→C發(fā)生催化氧化，則C為，A生成D、E、F均為取代反應(yīng)，A中含有-OH和-COOH，兩分子A可發(fā)生酯化反應(yīng)生成環(huán)酯，以此解答該題．

解答： 解：分子中C、H質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為w（C）=35.82%，w（H）=4.48%，則O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-35.82%-4.48%=59.7%，1mol該酸與足量的NaHCO₃反應(yīng)放出44.8L CO₂，說(shuō)明分子中含有2個(gè)-COOH，與足量的Na反應(yīng)放出33.6L H₂，為1.5mol，說(shuō)明分子中含有3個(gè)-OH（包括-COOH）則至少含有3個(gè)O原子，如含有5個(gè)O，則相對(duì)原子質(zhì)量為

5×16

0.597

=134＜250符合題意，則含C為

134×35.82%

12

=4，含H為

134×4.48%

1

=6，則分子式為C₄H₆O₅，該分子中存在四種化學(xué)環(huán)境不同的碳原子，即每個(gè)碳連接不同的基團(tuán)，氫原子處于五種不同的化學(xué)環(huán)境，說(shuō)明有五種不同的H原子，結(jié)構(gòu)應(yīng)為，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，B中含雙鍵，B為HOOC-CH=CH-COOH，A→C發(fā)生催化氧化，則C為，A生成D、E、F均為取代反應(yīng)，A中含有-OH和-COOH，兩分子A可發(fā)生酯化反應(yīng)生成環(huán)酯，
（1）蘋(píng)果酸分子中含有-OH和-COOH，即羥基、羧基，故答案為：羥基、羧基；
（2）蘋(píng)果酸分子中含有-OH和-COOH，可發(fā)生酯化、消去、氧化以及取代和縮聚反應(yīng)，不能發(fā)生加成、加聚反應(yīng)，故答案為：②④⑤⑥；
（3）由以上分析可知B為HOOCCH=CHCOOH，C為，故答案為：HOOCCH=CHCOOH；；

（4）2分子A發(fā)生酯化反應(yīng)生成D，D為六元環(huán)，反應(yīng)的方程式為，
故答案為：；
（5）該蘋(píng)果酸有多種同分異構(gòu)體，①在一定條件下，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，含-CHO；
②能與苯甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)，含-OH；
③能與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，含-COOH；
④分子中同一碳原子不能連有2個(gè)羥基；
⑤1mol該酸與足量的鈉反應(yīng)可以生成1.5mol氫氣，含2個(gè)-OH和1個(gè)-COOH，符合條件的二種同分異構(gòu)體的結(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，為高頻考點(diǎn)，注意根據(jù)題目要求計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)書(shū)寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式推斷A為解答的關(guān)鍵，注意有機(jī)物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)，把握同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)方法為該題的易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度中等．