Question

1．將含有C、H、O的有機物3.24g裝入元素分析裝置，通入足量的O2使之完全燃燒，將生成的氣體依次通過裝有濃硫酸的洗氣瓶和堿石灰的干燥管，測得洗氣瓶的質量增加了2.16g，干燥管的質量增加了9.24g，已知該有機物的相對分子質量為108．
（1）該有機物的分子式C₇H₈O．
（2）已知該物質中含有苯環(huán)，且1mol該物質與金屬鈉反應后生產標準狀況下氫氣0.5mol，滿足該條件的同分異構
有4種，寫出其中苯環(huán)上一溴取代同分異構種類最少的該有機物的結構簡．．

Answer 1

分析 （1）將生成的氣體依次通過CaCl₂管（A）和堿石灰（B），A管質量增加了2.16g，應為水的質量，B管增加了9.24g，應為二氧化碳的質量，根據有機物的相對分子質量可知一定物質的量的有機物中含有的C、H原子個數，結合質量守恒計算是否含有O，并計算O原子個數；
（2）結合有機物的性質判斷可能的結構；苯環(huán)上的一溴代物最少，則取代基具有對稱結構，據此寫出滿足條件的有機物的結構簡式．

解答 解：（1）濃硫酸吸水質量增加2.16g，即生成水的物質的量為：$\frac{2.16g}{18g/mol}$=0.12mol，含H的物質的量為0.24mol，
堿石灰吸CO₂增加9.24g，即生成二氧化碳的物質的量為：$\frac{9.24g}{44g/mol}$=0.21mol，
該有機物物質的量為：$\frac{3.24g}{108g/mol}$=0.03mol，
該有機物分子中含有C、H的原子數為：N（C）=$\frac{0.21mol}{0.03mol}$=7、N（H）=$\frac{0.24mol}{0.03mol}$=8，
根據相對分子質量判斷，還應含O個數為：$\frac{108-12×7-1×8}{16}$=1，
所以有機物的分子式為：C₇H₈O，
故答案為：C₇H₈O；
（2）已知該物質中含有苯環(huán)，且1mol該物質與金屬鈉反應后生產標準狀況下氫氣0.5mol，說明分子中含有1個-OH，可能為苯甲醇或甲基苯酚，苯甲醇只有1種結構，甲基苯酚存在鄰、間、對3種結構：、，所以滿足條件的有機物總共有4種結構；
苯環(huán)上一溴取代同分異構種類最少，說明苯環(huán)上含有的甲基和酚羥基處于對位，即：該有機物為對甲基苯酚：，
故答案為：4；．

點評 本題考查有機物分子式、結構簡式的確定，題目難度中等，本題注意根據有機物燃燒產物的質量關系確定有機物的分子式，為解答該題的關鍵，注意結合有機物的性質判斷可能的結構．