Question

油脂、糖類和蛋白質(zhì)是生命中的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)．
Ⅰ．甲屬某天然油脂，其分子式為C₅₇H₁₀₆O₆．1mol該油脂水解可得到1mol甘油、1mol不飽和脂肪酸A和2mol一種直鏈飽和脂肪酸．經(jīng)測定A的相對分子質(zhì)量為280，原子個(gè)數(shù)比為C：H：O=9：16：1．
已知：RCH=CHR′與堿性KMnO₄溶液共熱后酸化，發(fā)生雙鍵斷裂生成羧酸：RCH=CHR′

①堿性KMnO4溶液，△

②酸化

RCOOH+R′COOH，常利用該反應(yīng)的產(chǎn)物反推含碳碳雙鍵化合物的結(jié)構(gòu)．在催化劑存在下，1mol不飽和脂肪酸A和1mol H₂反應(yīng)后經(jīng)處理得到B和C的混合物，B和C互為同分異構(gòu)體．當(dāng)B和C的混合物與堿性KMnO₄溶液共熱酸化后，得到如下四種產(chǎn)物：
HOOC-（CH₂）₁₀-COOH；CH₃-（CH₂）₇-COOH；HOOC-（CH₂）₇-COOH；CH₃-（CH₂）₄-COOH．
（1）寫出A的分子式

 

．
（2）寫出B和C的結(jié)構(gòu)簡式分別是

 

、

 

．
Ⅱ．乙是α-氨基酸，含C：54.8%，H：5.58%，N：7.11%，其余含O，乙的相對分子質(zhì)量不超過200．乙分子中不存在甲基（-CH₃），能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，1mol乙最多能與3mol NaOH完全反應(yīng)．
（3）有機(jī)物乙的相對分子質(zhì)量為

 

．
（4）寫出符合上述條件的有機(jī)物乙的任一種的結(jié)構(gòu)簡式

 

．
Ⅲ．丙為某糖，燃燒丙消耗O₂與生成CO₂和H₂O的物質(zhì)的量均相等．丙的相對分子質(zhì)量是它最簡式相對分子質(zhì)量的5倍．0.1mol該糖能還原21.6g銀，0.1mol該糖能與24g乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)．
（5）該糖最簡式

 

．
（6）若該糖是直鏈分子，寫出與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有機(jī)物的推斷,有關(guān)有機(jī)物分子式確定的計(jì)算

專題：計(jì)算題,有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)及推斷

分析：Ⅰ．（1）甲的水解可以表示成：C₅₇H₁₀₆O₆+3H₂O→C₃H₈O₃（甘油）+A+2X，A的相對分子質(zhì)量為280，原子個(gè)數(shù)比為C：H：O=9：16：1，設(shè)A的分子式為C_9nH_16nO_n，n=

280

12×9+1×16+16×1

=2，所以A的分子式為：C₁₈H₃₂O₂，根據(jù)原子守恒知，該直鏈飽和脂肪酸的分子式為：C₁₈H₃₆O₂，結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃-（CH₂）₁₆-COOH；
（2）根據(jù)題干反應(yīng)原理及反應(yīng)產(chǎn)物判斷B、C的結(jié)構(gòu)簡式；
Ⅱ．（3）有機(jī)物乙中含C：54.8%，H：5.58%，N：7.11%，其余含O，則O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-54.8%-5.58%-7.11=32.51%，所以有機(jī)物中N（C）：N（H）：N（O）：N（N）=

54.8%

12

：

5.58%

1

：

32.51%

16

：

7.11%

14

≈9：11：4：1，則其最簡式為C₉H₁₁NO₄，式量為9×12+11+14+4×16=197＜200，符合題意，則乙分子式為C₉H₁₁NO₄；
（4）乙是α-氨基酸，分子中不存在甲基（-CH₃），能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明含有酚羥基，1mol A最多能與3molNaOH完全反應(yīng)，說明分子中除含有氨基、羧基之外應(yīng)含有2個(gè)酚羥基；
Ⅲ．（5）據(jù)“充分燃燒某糖，消耗的氧氣、生成的CO₂和H₂O的物質(zhì)的量都相等”可得出實(shí)驗(yàn)式為CH₂O；
（6）根據(jù)題干信息判斷其含有的官能團(tuán)種類及數(shù)目，然后確定其的結(jié)構(gòu)簡式，最后寫出丙與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答： 解：Ⅰ．（1）甲的水解可以表示成：C₅₇H₁₀₆O₆+3H₂O→C₃H₈O₃（甘油）+A+2X，A的相對分子質(zhì)量為280，原子個(gè)數(shù)比為C：H：O=9：16：1，設(shè)A的分子式為C_9nH_16nO_n，n=

280

12×9+1×16+16×1

=2，所以A的分子式為：C₁₈H₃₂O₂，根據(jù)原子守恒知，該直鏈飽和脂肪酸的分子式為：C₁₈H₃₆O₂，結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃-（CH₂）₁₆-COOH，
故答案為：C₁₈H₃₂O₂；
（2）當(dāng)B和C的混合物與堿性KMnO₄溶液共熱酸化后，得到如下四種產(chǎn)物：HOOC-（CH₂）₁₀-COOH；CH₃-（CH₂）₇-COOH；HOOC-（CH₂）₇-COOH；CH₃-（CH₂）₄-COOH，根據(jù)反應(yīng)原理“RCH=CHR′

①堿性KMnO4溶液，△

②酸化

RCOOH+R′COOH”及B、C互為同分異構(gòu)體可知，B、C中含有的C原子數(shù)一定相等，則可以將分解產(chǎn)物歸類：HOOC-（CH₂）₁₀-COOH與CH₃-（CH₂）₄-COOH、CH₃-（CH₂）₇-COOH與HOOC-（CH₂）₇-COOH分別為B、C中的一種與酸性高錳酸鉀反應(yīng)生成的產(chǎn)物，則B、C的結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃（CH₂）₇-CH=CH-（CH₂）₇-COOH、CH₃（CH₂）₄-CH=CH-（CH₂）₁₀-COOH，
故答案為：CH₃（CH₂）₇-CH=CH-（CH₂）₇-COOH；CH₃（CH₂）₄-CH=CH-（CH₂）₁₀-COOH；
Ⅱ．（3）某有機(jī)物A含C：54.8%，H：5.58%，N：7.11%，其余含O，則O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-54.8%-5.58%-7.11=32.51%，所以有機(jī)物中N（C）：N（H）：N（O）：N（N）=

54.8%

12

：

5.58%

1

：

32.51%

16

：

7.11%

14

≈9：11：4：1，則最簡式為C₉H₁₁NO₄，式量為9×12+11+14+4×16=197＜200，符合題意，則乙的分子式為：C₉H₁₁NO₄，相對分子質(zhì)量為197，
故答案為：197；
（4）乙是α-氨基酸，分子中不存在甲基（-CH₃），能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明含有酚羥基，1mol 乙最多能與3molNaOH完全反應(yīng)，說明分子中除含有氨基、羧基之外應(yīng)含有2個(gè)酚羥基，可能的結(jié)構(gòu)有等，對應(yīng)的同分異構(gòu)體主要決定于苯環(huán)和羥基的位置，當(dāng)羥基相鄰時(shí)，有2種同分異構(gòu)體，當(dāng)羥基相間時(shí)，有3種同分異構(gòu)體，當(dāng)羥基相對時(shí)，有一種結(jié)構(gòu)，則共有6種同分異構(gòu)體，
故答案為：；
Ⅲ．（5）因?yàn)樵撎侨紵�消耗的氧氣，生成的二氧化碳和水的物質(zhì)的量都相等，
所以該糖分子內(nèi)C、H、O三種原子物質(zhì)的量之比為：1：2：（2+1-2）=1：2：1，故該糖的最簡式為：CH₂O，
故答案為：CH₂O；
（6）丙的相對分子質(zhì)量是它最簡式相對分子質(zhì)量的5倍，丙的分子式為：（CH₂O）₅=C₅H₁₀O₅；
0.1mol該糖能還原21.6g銀，銀的物質(zhì)的量為：

21.6g

108g/mol

=0.2mol，該有機(jī)物中含有1個(gè)醛基；
0.1mol該糖能與24g乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)，24g乙酸的物質(zhì)的量為：

24g

60g/mol

=0.4mol，則丙中含有4個(gè)羥基，
該糖是直鏈分子，則丙的結(jié)構(gòu)簡式為：CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO，丙與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO+2Ag（NH₃）₂OH

△

CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-COONH₄⁺+2Ag↓+3NH₃+H₂O，
故答案為：CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO+2Ag（NH₃）₂OH

△

CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-COONH₄⁺+2Ag↓+3NH₃+H₂O．

點(diǎn)評：本題考查有機(jī)推斷，題目難度較大，試題涉及的知識點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)、計(jì)算量較大，熟練掌握常見有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意把握好確定有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡式的方法，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．