Question

【題目】有機物A可由葡萄糖發(fā)酵得到，也可從酸牛奶中提取。純凈的A為無色粘稠液體，易溶于水。為研究A的組成與結(jié)構(gòu)，進行了如下實驗：

（1）稱取A9.0g，升溫使其汽化，測其密度是相同條件下H2的45倍。則A的相對分子質(zhì)量為：______。

（2）將此9.0gA在足量純O2充分燃燒，并使其產(chǎn)物依次緩緩?fù)ㄟ^濃硫酸、堿石灰，發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4g和13.2g。則A的分子式為：________。

（3）另取A9.0g，跟足量的NaHCO3粉末反應(yīng)，生成2.24LCO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），若與足量金屬鈉反應(yīng)則生成2.24LH2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。用結(jié)構(gòu)簡式表示A中含有的官能團：______________________。

（4）A的核磁共振氫譜如下圖：則A中含有__________種氫原子。

（5）綜上所述，A的結(jié)構(gòu)簡式_______________________________。

Answer 1

【答案】90 C3H6O3 -COOH、-OH 4

【解析】

(1)相同條件下，氣體的相對分子質(zhì)量之比等于密度之比；

(2)濃硫酸可以吸收水蒸氣，堿石灰可以吸收二氧化碳氣體，根據(jù)原子守恒計算分子中C、H原子數(shù)目，進而確定是否含有O元素，確定有機物的分子式；

(3)羧基可以和碳酸氫鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成二氧化碳，-OH、-COOH和金屬鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氫氣，根據(jù)生成氣體物質(zhì)的量判斷含有的官能團；

(4)核磁共振氫譜圖中有幾個峰值則含有幾種類型的等效氫原子；

(5)峰面積之比等于氫原子的數(shù)目之比，結(jié)合A的分子式、含有的官能團確定A的結(jié)構(gòu)簡式。

(1)該有機物A的密度是相同條件下H2的45倍，所以有機物A的相對分子質(zhì)量=45×2=90，故答案為：90；

(2)9.0gA的物質(zhì)的量==0.1mol，濃硫酸增重5.4g，則生成水的質(zhì)量是5.4g，生成n(H2O)==0.3mol，所含有n(H)=0.6mol，堿石灰增重13.2g，生成m(CO2)是13.2g，n(CO2)==0.3mol，所以n(C)=0.3mol，n(A)∶n(C)∶n(H)=0.1mol∶0.3mol∶0.6mol=1∶3∶6，則有機物A中碳原子個數(shù)是3，氫原子個數(shù)是6，根據(jù)相對分子質(zhì)量是90，所以氧原子個數(shù)==3，即分子式為：C3H6O3，故答案為：C3H6O3；

(3)9.0gA的物質(zhì)的量==0.1mol，A和碳酸氫鈉反應(yīng)說明A中含有羧基，生成2.24LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，n(CO2)==0.1mol，所以含有一個羧基；醇羥基和羧基都可以和金屬鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，與足量金屬鈉反應(yīng)則生成2.24LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，n(H2)==0.1mol，羧基或羥基與鈉反應(yīng)生成氫氣時，羧基或羥基的物質(zhì)的量與氫氣的物質(zhì)的量之比為2∶1，A與鈉反應(yīng)時，A的物質(zhì)的量與氫氣的物質(zhì)的量之比是1∶1，則說明A中除了含有一個羧基外還含有一個羥基，故答案為：-COOH、-OH；

(4)根據(jù)A的核磁共振氫譜圖可以看出，A的核磁共振氫譜中有4個峰值，則含4種類型的等效氫原子，故答案為：4；

(5)根據(jù)A的核磁共振氫譜可以看出，A的核磁共振氫譜中有4個峰值，且氫原子的個數(shù)比是3∶1∶1∶1，所以結(jié)構(gòu)簡式為：，故答案為：。