Question

【題目】借助于李比希法、現(xiàn)代科學儀器及化學實驗可以測定有機物的組成和結(jié)構(gòu)。實驗興趣小組用如下圖所示的裝置測定某有機物X(含元素C、H、O中的兩種或三種)的組成。實驗測得樣品X消耗的質(zhì)量為1.50g，高氯酸鎂質(zhì)量增加0.90g，堿石棉質(zhì)量增加2.20g。

(1)由實驗數(shù)據(jù)分析計算可得X的實驗式為_____。

(2)若紅外光譜測得X中含有“C＝O”和“C－O－C”的結(jié)構(gòu)，質(zhì)譜法測得X的相對分子質(zhì)量是60，則X的名稱為_______。

(3)若實驗測得相同狀況下，X蒸汽的密度是H2密度的45倍(已知相同狀況下，氣體的密度比等于摩爾質(zhì)量之比)，X能發(fā)生銀鏡反應，1mol X最多能與2mol Na發(fā)生反應。則X的結(jié)構(gòu)簡式為_____。

Answer 1

【答案】CH2O 甲酸甲酯 HOCH2CH(OH)CHO

【解析】

由實驗數(shù)據(jù)分析計算X中C、H、O的物質(zhì)的量，進而得出實驗式；若紅外光譜測得X中含有“C＝O”和“C－O－C”的結(jié)構(gòu)，質(zhì)譜法測得X的相對分子質(zhì)量是60，書寫結(jié)構(gòu)簡式，再對有機物命名；根據(jù)相對密度計算X的相對分子質(zhì)量，根據(jù)有機物的性質(zhì)推斷有機物含有的官能團，結(jié)合以上信息確定結(jié)構(gòu)簡式。

(1)由高氯酸鎂質(zhì)量增加0.90g，即水的質(zhì)量為0.90g，則氫元素的物質(zhì)的量為2×=0.1mol，堿石棉質(zhì)量增加2.20g，即二氧化碳的質(zhì)量為2.20g，則碳元素的物質(zhì)的量為=0.05mol，則有機物中氧元素的物質(zhì)的量為=0.05mol，則n(H)：n(C)：n(O)=0.1：0.05：0.05=2：1：1，可得X的實驗式為CH2O；

(2)根據(jù)實驗式為CH2O，即為X的最簡式，設X中碳原子個數(shù)為x，則有機物的分子式為CxH2xOx，根據(jù)題意12x+2x+16x=60，解得x=2，則分子式為C2H4O2，紅外光譜測得X中含有“C＝O”和“C－O－C”的結(jié)構(gòu)，則X的結(jié)構(gòu)簡式為HCOO CH3，則有機物名稱為甲酸甲酯；

(3)Ｘ蒸汽的密度是H2密度的45倍，則X的相對分子質(zhì)量為45×2=90，設X中碳原子個數(shù)為x，則有機物的分子式為CxH2xOx，根據(jù)題意12x+2x+16x=90，解得x=3，則分子式為C3H6O3，X能發(fā)生銀鏡反應，則有機物結(jié)構(gòu)中含有醛基，1mol X最多能與2mol Na發(fā)生反應，則分子結(jié)構(gòu)中含有兩個羥基，則X的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2CH(OH)CHO。