题目

有 A、B 两种液体化合物，其分子式都是 (C)_4(H)_(10)(O)。在室温下分别与卢卡斯试剂作用时，A 能迅速地生成 2-甲基-2-氯丙烷，B 却不能发生反应；当分别与浓的氢碘酸充分作用时，A 生成 2-甲基-2-碘丙烷，B 生成碘乙烷。试写出 A 和 B 的构造式，并写出有关反应方程式。

有 A、B 两种液体化合物，其分子式都是 $\text{C}_4\text{H}_{10}\text{O}$。在室温下分别与卢卡斯试剂作用时，A 能迅速地生成 2-甲基-2-氯丙烷，B 却不能发生反应；当分别与浓的氢碘酸充分作用时，A 生成 2-甲基-2-碘丙烷，B 生成碘乙烷。试写出 A 和 B 的构造式，并写出有关反应方程式。

题目解答

答案

根据题目分析： - A为叔醇，能迅速与卢卡斯试剂反应生成 (CH₃)₃CCl，故A为 2-甲基-2-丙醇（(CH₃)₃COH）。 - B不与卢卡斯试剂反应，应为伯醇或醚。若B为醇，则与HI反应应生成1-碘丁烷，不符合题目。 - 若B为乙醚（CH₃CH₂OCH₂CH₃），则与HI反应可生成2分子CH₃CH₂I，符合题目要求。 - 综上，A为 (CH₃)₃COH，B为 CH₃CH₂OCH₂CH₃（乙醚）。反应方程式： 1. (CH₃)₃COH + HCl \xrightarrow{ZnCl_2} (CH₃)₃CCl + H₂O 2. (CH₃)₃COH + HI → (CH₃)₃CI + H₂O 3. CH₃CH₂OCH₂CH₃ + 2HI → 2CH₃CH₂I + H₂O （注：若B为醇，则不符合题目要求。） A：(CH₃)₃COH B：CH₃CH₂OCH₂CH₃

解析

本题主要考查醇和醚的化学性质，通过与卢卡斯试剂和浓氢碘酸的反应现象来推断化合物的结构。解题的关键在于熟悉不同类型醇（伯醇、仲醇、叔醇）与卢卡斯试剂反应的速率差异，以及醇和醚与浓氢碘酸反应的产物特点。

推断化合物A的结构：
- 卢卡斯试剂（浓盐酸和无水氯化锌的混合物）可用于鉴别不同类型的醇。叔醇与卢卡斯试剂反应迅速，仲醇反应较慢，伯醇在室温下一般不反应。
- 已知A能迅速地与卢卡斯试剂作用生成2 - 甲基 - 2 - 氯丙烷$(CH_3)_3CCl$，根据醇与卢卡斯试剂反应的原理，醇中的羟基被氯原子取代，所以A为2 - 甲基 - 2 - 丙醇$(CH_3)_3COH$。
- 其反应方程式为：$(CH_3)_3COH + HCl \xrightarrow{ZnCl_2} (CH_3)_3CCl + H_2O$。
- 当A与浓的氢碘酸充分作用时，醇中的羟基被碘原子取代，生成2 - 甲基 - 2 - 碘丙烷$(CH_3)_3CI$，反应方程式为：$(CH_3)_3COH + HI \rightarrow (CH_3)_3CI + H_2O$。
推断化合物B的结构：
- 因为B不能与卢卡斯试剂反应，所以B可能是伯醇或醚。
- 若B为伯醇，与浓氢碘酸反应时，醇中的羟基被碘原子取代，应生成1 - 碘丁烷$CH_3CH_2CH_2CH_2I$，这与题目中B生成碘乙烷$CH_3CH_2I$的信息不符。
- 若B为乙醚$CH_3CH_2OCH_2CH_3$，醚在浓氢碘酸作用下，醚键断裂，生成醇和卤代烃，当氢碘酸过量时，醇会继续与氢碘酸反应生成卤代烃。所以$CH_3CH_2OCH_2CH_3$与2分子$HI$反应可生成2分子$CH_3CH_2I$，符合题目要求。
- 其反应方程式为：$CH_3CH_2OCH_2CH_3 + 2HI \rightarrow 2CH_3CH_2I + H_2O$。