Question

20．已知A物質(zhì)是一種氣態(tài)烷烴，標(biāo)況下取22.4L該烴完全燃燒消耗氧氣的質(zhì)量是160g，A的一氯代物有兩種同分異構(gòu)體分別為B和C．各物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：（部分反應(yīng)物及產(chǎn)物略去）

又知：H不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，請(qǐng)從反應(yīng)圖式中各物質(zhì)間的關(guān)系，回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式ACH₃CH₂CH₃    CCH₃CHClCH₃
（2）寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：（注明反應(yīng)條件及反應(yīng)類型）
A→B：CH₃CH₂CH₃+Cl₂ $\stackrel{光照}{→}$CH₃CH₂CH₂Cl+HCl，取代反應(yīng)反應(yīng)類型
B→D：CH₃CH₂CH₂Cl+NaOH$→_{△}^{醇}$CH₃CH=CH₂↑+NaCl+H₂O，消去反應(yīng)反應(yīng)類型
E→H：2（CH₃）₂CHOH+O₂ $→_{△}^{Cu}$2CH₃COCH₃+2H₂O，氧化反應(yīng)反應(yīng)類型
G+E→I：（CH₃）₂CHOH+CH₃COOH CH₃COOCH（CH₃）₂+H₂O，取代反應(yīng)或酯化反應(yīng)反應(yīng)類型
（3）已知H的一種同分異構(gòu)體K能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，寫(xiě)出K與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH₃CH₂CHO+2[Ag（NH₃）₂]OH $\stackrel{水浴}{→}$CH₃CH₂COOH+2Ag↓+3NH₃↑+H₂O．

Answer 1

分析 烷烴的化學(xué)式為C_nH_2n+2，根據(jù)燃燒方程式：C_nH_2n+2+（n+$\frac{2n+2}{4}$）O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$nCO₂+（n+1）H₂O來(lái)進(jìn)行計(jì)算氣態(tài)烷烴A的化學(xué)式C₃H₈，A的一氯代物有兩種同分異構(gòu)體分別為B和C，CH₃CH₂CH₂Cl、CH₃CHClCH₃，C在氫氧化鈉的水溶液中取代，生成醇E，E催化氧化生成H，但H不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說(shuō)明H為酮，則E為（CH₃）₂CHOH，逆推C為CH₃CHClCH₃，B為CH₃CH₂CH₂Cl，B能在氫氧化鈉的醇溶液中消去，D為CH₃CH=CH₂，D被酸性高錳酸鉀氧化，E為醇，G+E能發(fā)生酯化反應(yīng)，所以G為羧酸，G為CH₃COOH，F(xiàn)為二氧化碳，據(jù)此分析解答．

解答 解：標(biāo)況下取22.4L該烴的物質(zhì)的量為n=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，氧氣的質(zhì)量是160g，物質(zhì)的量為n=$\frac{m}{M}$=$\frac{160g}{32g/mol}$=5mol，烷烴的化學(xué)式為C_nH_2n+2，
C_nH_2n+2+（n+$\frac{2n+2}{4}$）O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$nCO₂+（n+1）H₂O，

1               n+$\frac{2n+2}{4}$
1                  5
則有：n+$\frac{2n+2}{4}$=5，解得n=3，故烷烴化學(xué)式為C₃H₈，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式只有一種：CH₃CH₂CH₃，A的一氯代物有兩種同分異構(gòu)體分別為B和C，CH₃CH₂CH₂Cl、CH₃CHClCH₃，C在氫氧化鈉的水溶液中取代，生成醇E，E催化氧化生成H，但H不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說(shuō)明H為酮，則E為（CH₃）₂CHOH，逆推C為CH₃CHClCH₃，B為CH₃CH₂CH₂Cl，B能在氫氧化鈉的醇溶液中消去，D為CH₃CH=CH₂，D被酸性高錳酸鉀氧化，E為醇，G+E能發(fā)生酯化反應(yīng)，所以G為羧酸，G為CH₃COOH，F(xiàn)為二氧化碳，
A→B：CH₃CH₂CH₃+Cl₂ $\stackrel{光照}{→}$CH₃CH₂CH₂Cl+HCl，
B→D：CH₃CH₂CH₂Cl+NaOH$→_{△}^{醇}$CH₃CH=CH₂↑+NaCl+H₂O，
E→H：2（CH₃）₂CHOH+O₂ $→_{△}^{Cu}$2CH₃COCH₃+2H₂O，
G+E→I：（CH₃）₂CHOH+CH₃COOH CH₃COOCH（CH₃）₂+H₂O，
（1）該烴1mol，氧氣5mol，根據(jù)燃燒方程式：C_nH_2n+2+（n+$\frac{2n+2}{4}$）O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$nCO₂+（n+1）H₂O，計(jì)算得氣態(tài)烷烴A的化學(xué)式C₃H₈，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式只有一種：CH₃CH₂CH₃，根據(jù)H不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說(shuō)明H為酮，逆推C為CH₃CHClCH₃，
故答案為：CH₃CH₂CH₃；CH₃CHClCH₃；
（2）根據(jù)以上分析，A→B為烷烴的取代，B→D為鹵代烴的消去，E→H為醇的催化氧化，G+E→I為酸和醇的酯化反應(yīng)，也為取代反應(yīng)，
故答案為：CH₃CH₂CH₃+Cl₂  $\stackrel{光照}{→}$CH₃CH₂CH₂Cl+HCl，取代反應(yīng)；CH₃CH₂CH₂Cl+NaOH$→_{△}^{醇}$CH₃CH=CH₂↑+NaCl+H₂O，消去反應(yīng)；2（CH₃）₂CHOH+O₂  $→_{△}^{Cu}$2CH₃COCH₃+2H₂O，氧化反應(yīng)；（CH₃）₂CHOH+CH₃COOH  CH₃COOCH（CH₃）₂+H₂O，取代反應(yīng)或酯化反應(yīng)；
（3）H為CH₃COCH₃，其同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH₂CHO，該同分異構(gòu)體與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₃CH₂CHO+2[Ag（NH₃）₂]OH $\stackrel{水浴}{→}$CH₃CH₂COOH+2Ag↓+3NH₃↑+H₂O，
故答案為：CH₃CH₂CHO+2[Ag（NH₃）₂]OH $\stackrel{水浴}{→}$CH₃CH₂COOH+2Ag↓+3NH₃↑+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)推斷，涉及烯烴、醇、醛、羧酸等性質(zhì)以及學(xué)生推理能力等，是對(duì)有機(jī)化合物知識(shí)的綜合考查，能較好的考查考生的思維能力，推出A的分子式，H不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，判斷H為酮，以此推出其它物質(zhì)的結(jié)構(gòu)是解題的關(guān)鍵，題目難度中等，是高考熱點(diǎn)題型．