Question

18．（1）經(jīng)元素分析后，發(fā)現(xiàn)某烴的含碳量為82.76%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)則為17.24%，且相對(duì)分子質(zhì)量為58，該烴的分子式C₄H₁₀
（2）某種苯的同系物0.1mol在足量的氧氣中完全燃燒，將產(chǎn)生的高溫氣體依次通過濃硫酸和氫氧化鈉溶液，使?jié)饬蛩嵩鲋?.2g，氫氧化鈉溶液增重30.8g．推測(cè)它的分子式C₇H₈和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
（3）某含氧有機(jī)物，它的相對(duì)分子質(zhì)量為46．O，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.2%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.0%，NMR中只有一個(gè)信號(hào)，請(qǐng)寫出其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH₃OCH₃．
（4）某有機(jī)化合物僅由碳、氫、氧三種元素組成，經(jīng)測(cè)定其相對(duì)分子質(zhì)量為90．稱取該有機(jī)物樣品1.8g，在足量純氧中完全燃燒，將產(chǎn)物先后通過濃硫酸和堿石灰，兩者分別增重1.08g和2.64g．該有機(jī)物的分子式C₃H₆O₃．

Answer 1

分析 （1）碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是82.76%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是17.24%，則可以計(jì)算該物質(zhì)中碳、氫原子個(gè)數(shù)之比據(jù)此寫出實(shí)驗(yàn)式；根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量為58，可以確定分子式；
（2）根據(jù)相對(duì)氫氣的密度計(jì)算出A的相對(duì)分子量；濃硫酸增重的為水的質(zhì)量，氫氧化鈉增重的為二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算出水、二氧化碳的物質(zhì)的量，從而得出芳香烴的分子中含有的C、H原子數(shù)，確定其的分子式及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；
（3）根據(jù)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和相對(duì)分子質(zhì)量為46可以確定原子數(shù)目，然后確定其分子式，然后NMR中只有一個(gè)信號(hào)，確定其結(jié)構(gòu)，寫出其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；
（4）根據(jù)有機(jī)物的質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量可計(jì)算有機(jī)物的物質(zhì)的量，根據(jù)生成的水和二氧化碳的質(zhì)量可計(jì)算有機(jī)物中含有的C、H原子個(gè)數(shù)，結(jié)合相對(duì)分子質(zhì)量可計(jì)算O原子個(gè)數(shù)，進(jìn)而可求得分子式．

解答 解：（1）碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是82.76%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是17.24%，則該物質(zhì)中碳、氫原子個(gè)數(shù)之比為；$\frac{82.76%}{12}：\frac{17.24%}{1}$=2：5，該烴的實(shí)驗(yàn)式是C₂H₅，相對(duì)分子質(zhì)量為58，則分子式C₄H₁₀，故答案為：C₄H₁₀；
（2）某芳香烴A的蒸氣對(duì)H₂的相對(duì)密度為46，則A的相對(duì)分子質(zhì)量為46×2=92，A完全燃燒生成的氣體通過濃硫酸和氫氧化鈉時(shí)，濃硫酸吸收水蒸氣，氫氧化鈉吸收二氧化碳，故0.1molA燃燒生成水7.2g、二氧化碳30.8g，則n（H₂O）=$\frac{7.2g}{18g/mol}$=0.4mol，根據(jù)原子守恒知，n（H）=2n（H₂O）=0.8mol，n（CO₂）=$\frac{30.8g}{44g/mol}$=0.7mol，所以n（A）：n（C）：n（H）=0.1mol：0.7mol：0.8mol=1：7：8，A的分子式為：C₇H₈，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，
故答案為：C₇H₈，；
（3）該有機(jī)物X碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.2%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.0%，則氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：1-52.2%-13.0%=34.8%，則X中C、H、O原子的個(gè)數(shù)之比為：$\frac{52.2%}{12}$：$\frac{13.0%}{1}$：$\frac{34.8%}{16}$=2：6：1，該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式為C₂H₆O，最簡(jiǎn)式的式量為46，X的相對(duì)分子量為46，則X的最簡(jiǎn)式就是其分子式，NMR中只有一個(gè)信號(hào)，則結(jié)構(gòu)中只有一種氫，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH₃OCH₃，故答案為：CH₃OCH₃；
（4）設(shè)有機(jī)物的分子式為C_XH_YOz，
n（C_XH_YOz）=$\frac{1.8g}{90g/mol}$=0.02mol，
n（H₂O）=$\frac{1.08g}{18g/mol}$=0.06mol，
n（CO₂）=$\frac{2.64g}{44g/mol}$=0.06mol，
所以x=3，y=6．
又因?yàn)橛袡C(jī)物分子量為90，則有機(jī)物中O原子數(shù)為$\frac{90-12×3-1×6}{16}$=3，z=3，
故推得有機(jī)物分子式為C₃H₆O₃，
故答案為：C₃H₆O₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)式的確定，題目難度中等，注意掌握確定有機(jī)物分子式的方法，明確同分異構(gòu)體的概念及書寫方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．