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【例3】白藜芦醇 广泛存在于食物(例如桑椹\\花
生,尤其是葡萄)中,它可能具有抗癌性.能够跟1mol该化合物起反应的Br2或H2的最大用量分别是( ).
A.1mol, 1mol B.3.5mol, 7mol C.3.5mol, 6mol D.6mol,7mol
OH
④⑦ ①②【分析】白藜芦醇 ( HO CH CH ⑥ ) 与Br2水反应时在①、
③ ⑤ OH
②位上加成则需1molBr2;在③~⑦位上取代需5molBr2;取代与加成不同,在所标的每个位置上(如③)取代需Br21mol,其中1个Br原子取代H原子,1个Br原子与被取代下来的H原子结合生成HBr分子,共需Br26mol;③~⑦的确定,可联想三溴苯酚
OH BrBr 的生成。
Br
白藜芦醇与足量H2在一定条件下加成,每个C=C上可加H21mol,共加H27mol,1mol白藜芦醇(其实是酚)最多能跟7molH2加成反应。则可摒弃A、C选项。1mol白黎芦醇与Br2只能发生加成反应。不能发生取代反应,不论加成还是取代,所需Br2分子数目都是整数,则B不可选。 答案:D。 【例3】 已知丙二酸(HOOC—CH2—COOH)用P2O5脱水得到的主要产物的分子式是C3O2,
它跟水加成仍是到丙二酸。C3O2是一种非常“活泼”的化合物,除能跟水加成生成丙二酸外,还能跟NH3、HCl、ROH(R为链烃基)等发生加成反应。例如C3O2与HN3加成:
CONH2C3O2+2NH3CH2CONH2试写出:
(1)C3O2的结构简式 。
(2)C3O2分别HCl,CH3CH2OH发生加成反应的化学方程式 , 。
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【分析】(1)解答本题的关键是把握题目给出的信息,依题意,丙二酸可脱水生成C3O2,反应是分了内的脱水还是分子间的脱水呢?丙二酸的分子式为C3H4O4,与所得产物C3O2相比,碳原子数不变,彼此相差两分水,说明丙二酸发生的是分子内的脱水反应,脱去两分子水后,生成产物C3O2,其脱水过程应是:
H OHOC OHCHCOP2O5OCCCO+2H2O
所以,C3O2的结构简式为O=C=C=C=O
(2)对于C3O2来说,分子结构中的两个C=O双键来源于丙二酸中的两羰基.在丙二酸的脱水反应过程中C=O双键不变,两个C—C单键变成了两个C=C双键,由此推知,C3O2与其它含有活泼氢原子的化合物发生加成反应时,断裂的化学键不是C=O双键,应是C=C双键,抓住这一规律就可以写出C3O2与HCl,CH3CH2OH反应的方程式:
OOCCCO+2HClClCCH2O CCl OO
(注意:产物不能写成 H C C Cl 2 C H 。这是为什么?请仔细思考。)
OCOCH2 COCH2CH3OCCCO+2CH3CH2OHCH3CH2O【例4】 烯烃A中混有烷烃B,在120C时A和B的气体混合物对H2相对密度为12,取此混
合气体1L与4L氧气一起放入一密闭容器中,测得其压强为1.01×105Pa,用电火花引燃,使两种烃都充分氧化,待温度恢复到反应前时,测得其压强为1.0×1.01×105Pa,问A、B各是什么烃? 【分析】混合物平均分子量为M?12?2?24,根据M1?M?M2,所以,烷烃为CH4。 又因为CH4燃烧前后物质的量不变,所以压强改变是烯烃燃烧所致。设烯烃为CnH2n,体积为xL,则有: CnH2n?3nO2?nCO2?nH2O(气) 体积增大 23n3nn1 n n 2n-1-=-1
2223nnx nx nx (-1)x
22根据题意得方程:
1?41 化简得:nx-2x=0.4 ① ?n1.041?4?(?1)x216(1-x)+14nx=24 ②
解①、② 联立方程得:x=0.2,n=4,即有机物A为C4H8,含量为20%(物质的量分数)
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【例5】 α—氨基酸与HNO2反应得α—羟基酸,如: 2 R CH COOH+N 2 +H O ,试写出生成下图 R CH COOH+HNO2 OHNH2
a,b,c,d的4种有机物的化学方程式(不必注明反应条件).
aNaOHCH3CHCOOH脱水NH2HNO2bd分子式为C6H8O4(环状)c分子式为CHON(环状)61022
(1)生成a: ;(2)生成b: ;(3)生成c: ;(4)生成d: 。 【分析】本题给出的是α—氨基酸与亚酸反应的原理与规律,依题意可以写出相应的方程式。 (1)生成a:加入的NaOH用来中和羧酸:
CH3 CHCOOH +NaOHNH2CH3 CH COOH +HNO2NH2 CH3 CH COONa+H2ONH2 CH3 CH COOH+N2↑+H2ONH2(2)生成b:根据题目给出的信息,反应后氨基酸中的氨基变成了羟基。
(3)生成c:反应物中碳原子数为3,生成物中碳原子数为6(加倍了),这说明是两分子
氨基酸发生了分子间脱水而生成e:
OC2CH3CHCOOHNH2CH3CHNHC18
NHCHCH3+2H2Ot
O
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(4)生成d:反应物中的碳原子数为3,生成物中碳原子数为6,这说明两分子羟基酸发生
OC2CH3CH COOHOHCH3 CHOCOOCHCH3+2H2O分子内脱水而生成d。
【例7】有一种广泛用于汽车、家电产品上的高分子涂料,是按下列流程图生产的 ,图中的M(C3H4O)和A都可以发生银镜反应,N和M的分子中碳原子数相等,A的烃基一氯取代位置有三种:
+CO、H2AH2催化剂 B浓H2SO4△DC7H12O2丙烯O2催化剂 MC3H4OO2催化剂属(Y)反应高分子涂料N试写出: 物质的结构简式:A ,M ,物质A的同类别同分异构为 .N+B→D的化学方程: ,反应类型X ,Y . 【分析】本题设计了丙烯羰基化制丁烯醛的情景,这个反应学生没学过,但考查的意图并不在这里,设计可为匠心独到.
解题的突破口在于M,根据C3H4O,可知其不饱和度为Ω?2?3?2?4?2,而其又能发生银
2镜反应,必有醛基,占据了一个不饱和度,另一个不饱和度只能是双键占据,只能为CH2=CHCHO(丙烯醛). 又 M O 2 N,N只能为羧酸:CH2=CHCOOH(丙烯酸).
B与N在浓H2SO4加热条件下生成D,可判断 这是一个酯化反应:D为一个酯.其还想饱和度
??2?7?2?12?2,其中酯基、丙烯酸的碳碳双键各占据一个不饱和度,B只能是四个
2碳的饱和一元醇,A应为一元醛,在丙烯形成A的过程中,丙烯的双键应于加成而被破坏,因而A为组合的一元醛。可能有两种形式CH3—CH2—CH2—CHO(1),或 CH CHO (II),又由基一氯取代位置有3种,可知其必为(I)式结构。 3 CH
CH3
则A:CH3CH2CH2CHO;M:CH2=CHCOOH;同分异构 CH ;N+B→D: CHCHO3 CH3
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OCH2CHCOOH+CH3CH2CH2CHOH浓H2SO4△ CH3CH2CH2CHOCCHCH2+2H2OX是加成反应:Y是加聚反应。
【例8】A是一种酯,分子式是C14H12O2,A可以由醇B跟羧酸C制得,氧化B可得C. (1) 写出A、B、C的结构简式。 (2) 写出B的两种同分异构体的结构简式,它们都可以跟NaOH反应。 【分析】A是一种酯,其不饱和度??14?2?12?9,醇B与羧酸C是合成A的原料,且B2可以氧化得C,可知B、C都是含7个碳原子的化合物,由于不饱和度大于8,可判断,分子A中有两个苯环结构。(1)则只能B为 CH 2 OH ;C 为 COOH;
O
A为 C CH 2 。
.
(3)B的同分异构体中若有一个苯环,则人余一个不饱和度,若其表现为醛基,则另一个 CHO
氧必以羟基形式存在。则 HO CHO, CHO,
OH.
HO
【例9】按下列图示,试分析确定各有机物的结构简式:
F氧化反应B酯化反应D酸性溶液中水解银氨溶液F、G蒸气密度相同银镜A还原反应同分异构体GH酸性溶液中水解C酯化反应EC【分析】由图示可知,D的水解产物F可起银镜反应,这是解题的突破口.依题意D为酯,它的水解产物醇与羧酸中能起银镜反应的必是甲酸,所以F是甲酸.G与F蒸气密度相同,F是甲酸式量为46,则G的式量也为46,这样的醇必为乙醇.显然D为甲酸乙酯,又E为酯,且与D互为同分异构体,所以,E为乙酸甲酯.
从D可知B为甲酸或乙醇,从E可知(可为甲醇或乙酸).A经氧化得B,A经还原得到C,B应为羧酸,C应为醇,从D和E可知:B为甲酸,C为甲醇,则A为甲醛. E水解得H与C,C为甲醇则H为乙酸.
综上分析得:A:HCHO(甲醛);B:HCOOH(甲酸);C:CH3OH(甲醇);
D:HCOOC2H5(甲酸乙酯);E:CH3COOCH3(乙酸甲酯);F:HCOOH(甲酸); G:CH3CH2OH(乙醇) 【例10】标准状况下,1LCO和某单烯烃的混合物与9L O2混合点燃,在压强不变、136.5C时,测得气体体积为15L,求该烯烃可能的分子式及其体积分数。
【分析】1L CO和烯烃的混合气体完全燃烧时,最多消耗6L O2(C4H8),故9L O2过量,
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