基本营养物质 有机高分子化合物

课时5 基本营养物质 有机高分子化合物1．(2017·山西运城调研)以乙炔为主要原料可以合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶。

请写出①～⑦各步反应的化学方程式。

解析 由②的产物知，①的产物为CHCH 2Cl ；由④的产物知，③的产物为CHCH 2CN ；由⑦的产物推知⑥的产物为，进一步推知⑤的产物为。

答案 ①CH ≡CH ＋HCl ――→催化剂△CH 2===CHCl ②n CH 2===CHCl ―→(聚氯乙烯)③CH ≡CH ＋HCN ―→CH 2===CHCN④n CH 2===CHCN ―→(聚丙烯腈)⑤2CH ≡CH ―→CH 2===CH —C ≡CH ⑥CH 2===CH —C ≡CH ＋HCl ―→ ⑦―→2．葡萄糖在不同条件下可以被氧化成不同物质。

请结合题意回答问题：已知：RCOOH ＋CH 2===CH 2＋12O 2――→催化剂加热、加压RCOOCH===CH 2＋H 2O (1)葡萄糖在酒化酶作用下生成有机物A ，A 、B 、C 、D 、E 间的转化关系如下图所示：①B 是石油化学工业最重要的基础原料，写出A →B 的化学方程式：_______。

②D 的结构简式为_____________________________。

(2)葡萄糖在一定条件下还可氧化为X 和Y(Y 和A 的相对分子质量相同)。

X 可催化氧化成Y ，也可与H 2反应生成Z 。

X 和Y 的结构中有一种相同的官能团是________，检验此官能团需用的试剂是________。

(3)F 是人体肌肉细胞中的葡萄糖在缺氧的条件下进行无氧呼吸的产物。

F 、G 、H 间的转化关系是：F ――→浓硫酸△G ――→Z 浓硫酸△H ，H 与(1)中的D 互为同分异构体。

①G 还可以发生的反应有________(填字母)a ．加成反应b ．水解反应c ．氧化反应d ．消去反应e ．还原反应 ②本题涉及的所有有机物中，与F 不论以何种质量比混合(总质量一定)，完全燃烧生成CO 2和H 2O 的物质的量不变的有(写结构简式)______________。

解析 (1)葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇和CO 2，所以A 是乙醇，由物质的转化关系可知B 为CH 2===CH 2，C 为CH 3COOH ，由题干信息可知B 与C 反应生成的D 为CH 3COOCH===CH 2。

(2)由X 氧化成Y ，与H 2反应生成Z ，可推知X 为醛，Y 为酸，Z 为醇，又由于Y 与CH 3CH 2OH 的相对分子质量相同，可知Y 为甲酸，X 为甲醛，Z 为甲醇；在甲酸中存在—CHO 。

(3)①Z 为甲醇，由G ＋Z ―→H 且H 与CH 3COOCH===CH 2互为同分异构体可推知G 为CH 2===CH —COOH ，H 为CH 2===CH —COOCH 3，由转化关系可知F 为：，分子式为C 3H 6O 3。

②符合要求的有机物必须满足最简式为CH 2O 。

答案 (1)①C 2H 5OH ――→浓硫酸170 ℃CH 2===CH 2↑＋H 2O ②CH 3COOCH===CH 2(2)—CHO 银氨溶液(或新制氢氧化铜)(3)①ace ②HOCH 2(CHOH)4CHO 、HCHO 、CH 3COOH 3．PBS 是一种可降解的聚酯类高分子材料，可由马来酸酐等原料经下列路线合成：已知：RC ≡CH ＋――→一定条件(1)A →B 的反应类型是__________；B 的结构简式是____________。

(2)C中含有的官能团名称是__________；D的名称(系统命名)是__________。

(3)半方酸是马来酸酐的同分异构体，分子中含1个环(四元碳环)和1个羟基，但不含—O—O—键，半方酸的结构简式是____________。

(4)由B和D合成PBS的化学方程式是_______________________________ _______________________________________________________。

(5)下列关于A的说法正确的是______(填字母)。

a．能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液褪色b．能与Na2CO3反应，但不与HBr反应c．能与新制Cu(OH)2反应d．1 mol A完全燃烧消耗5 mol O2解析(1)A的结构中含有碳碳双键，与H2发生加成反应生成B：HOOCCH2CH2COOH。

(2)甲醛分子内的醛基与乙炔分子内的氢原子发生加成反应生成C：，含有碳碳三键和羟基。

D的名称是1,4-丁二醇。

(3)马来酸酐的分子式为C4H2O3，不饱和度为4，根据要求可写出半方酸的结构简式为。

(4)HOOCCH2CH2COOH与HOCH2CH2CH2CH2OH发生酯化反应的化学方程一定条件式为n HOOCCH2CH2COOH＋n HOCH2CH2CH2CH2OHHO OCCH2CH2COOCH2CH2CH2CH2O H＋(2n-1)H2O。

(5)A分子内含有碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，能与溴发生加成反应而使溴的CCl4溶液褪色，也能与HBr发生加成反应；分子内含有羧基，可以与Na2CO3反应生成CO2；A分子内不含醛基，但含有羧基，能与氢氧化铜发生酸碱中和反应；A的分子式为C4H4O4,1 mol A 完全燃烧消耗氧气3 mol。

答案(1)加成反应(或还原反应)HOOCCH2CH2COOH(2)碳碳三键、羟基1,4-丁二醇(3)一定条件(4)n HOOCCH2CH2COOH＋n HOCH2CH2CH2CH2OH＋(2n-1)H2O(5)ac4．(2013·山东理综，33)聚酰胺-66常用于生产帐篷、渔网、降落伞及弹力丝袜等织物，可利用下列路线合成：(1)能与银氨溶液反应的B的同分异构体的结构简式为__________。

(2)D的结构简式为___________；①的反应类型为________________。

(3)为检验D中的官能团，所用试剂包括NaOH水溶液及_____________。

(4)由F和G生成H的反应方程式为______________________。

解析结合题给反应信息及聚酰胺-66的合成路线，推断各物质的分子结构及发生反应的类型，分析、解决相关问题。

(1)B的分子式为C4H8O，能与银氨溶液发生反应的B的同分异构体中含有—CHO，则剩余部分基团为—C3H7(即丙基)，而—C3H7的结构有两种：—CH2CH2CH3和—CH(CH3)2，因此符合条件的B的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2CHO和(CH3)2CHCHO。

(2)分析C→D→E转化过程中各物质所含官能团的变化可知，C与HCl发生取代反应，生成ClCH2CH2CH2CH2Cl(D)，D再与NaCN发生取代反应生成E，反应①为取代反应。

(3)D为ClCH2CH2CH2CH2Cl，分子中含有的官能团为—Cl，可先在NaOH溶液中发生水解反应，再和稀硝酸酸化，最后加入AgNO3溶液，根据生成的白色沉淀确定D中含有氯原子。

(4)由题给信息可知，E在H2O、H＋条件下发生水解反应，生成HOOCCH2CH2CH2CH2COOH(F)，E在Ni催化作用下，与H2发生加成反应，生成H2NCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH2(G)，F和G发生缩聚反应生成H(聚酰胺-66)。

答案(1)CH3CH2CH2CHO、(CH3)2CHCHO(2)CH2ClCH2CH2CH2Cl取代反应(3)HNO3、AgNO3溶液(4)n H2N—(CH2)6—NH2＋n HOOC—(CH2)4—COOH―→＋(2n-1)H2OO 5．(2015·课标全国Ⅱ，38)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。

PPG的一种合成路线如下：已知；已知：①烃A的相对分子质量为70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢②化合物B为单氯代烃；化合物C的分子式为C5H8③E、F为相对分子质量差14的同系物，F是福尔马林的溶质稀NaOH④R1CHO＋R2CH2CHO――→回答下列问题：(1)A的结构简式为________。

(2)由B生成C的化学方程式为_________________________。

(3)由E和F生成G的反应类型为________，G的化学名称为________。

(4)①由D和H生成PPG的化学方程式为______________________________ _________________________________________________________；②若PPG平均相对分子质量为10 000，则其平均聚合度约为________(填标号)。

a．48b．58c．76d．122(5)D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________种(不含立体异构)；①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应，其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为6∶1∶1的是________(写结构简式)；D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同，该仪器是________(填标号)。

a ．质谱仪b ．红外光谱仪c ．元素分析仪d ．核磁共振仪解析 (1)70÷12＝5……10，则A 的分子式为C 5H 10，因A 分子中只有一种化学环境的氢原子，故A 为环戊烷，结构简式为。

(2)B 为单氯代烃，故B 为，B 转化为C 是卤代烃的消去反应，化学方程式为。

(3)由题给信息③知E 为CH 3CHO ，F 为HCHO ，由信息④知生成G 的反应式为：CH 3CHO ＋HCHO ――→稀NaOH HO —CH 2—CH 2—CHO ，G 的化学名称为3-羟基丙醛，生成G 的反应是加成反应。

(4)①由题给转化路线知D 为戊二酸(HOOCCH 2CH 2CH 2COOH)，H 为HOCH 2—CH 2—CH 2OH ，则生成PPG 反应的化学方程式为：n HOOCCH 2CH 2CH 2COOH ＋n HOCH 2CH 2CH 2OH ――→浓H 2SO 4△＋(2n -1)H 2O 。

②PPG 的链节是，相对质量为172,10 000÷172≈58。

(5)D 的同分异构体能与饱和NaHCO 3溶液反应生成气体，说明分子中含有—COOH ；既能发生银镜反应，又能发生皂化反应，说明它是甲酸酯类，符合条件的同分异构体有如下5种：、、、、。

其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积比为6∶1∶1的是CHOOCCH 3CH 3COOH 。