Question

3．有機物A可用于制備常見的解熱鎮(zhèn)痛藥阿司匹林．純凈的A為白色結(jié)晶性粉末，易溶于水．為研究A的組成與結(jié)構(gòu)，進行了如下實驗：

實驗步驟	解釋或?qū)嶒灲Y(jié)論
（1）稱取A 6.9g，升溫使其汽化，測其密度是相同條件下CH4的8.625倍．	（1）A的相對分子質(zhì)量為：138．
（2）將此6.9g A在足量純O2中充分燃燒，并使其產(chǎn)物依次緩緩通過濃硫酸、堿石灰，發(fā)現(xiàn)兩者分別增重2.7g和15.4g	（2）A的分子式為：C7H6O3．
（3）另取A 6.9g，跟足量的NaHCO3粉末反應，生成1.12L CO2（標準狀況），若與足量金屬鈉反應則生成1.12L H2（標準狀況）．	（3）用結(jié)構(gòu)簡式表示A中含有的官能團： -OH、-COOH．
（4）A的核磁共振氫譜顯示A有6種氫	A的結(jié)構(gòu)簡式
（5）寫出A與濃溴水反應的方程式：

Answer 1

分析 （1）有機物密度是相同條件下CH₄的8.625倍，則相對分子質(zhì)量為16×8.625=138；
（2）將此6.9g A在足量純O₂中充分燃燒，并使其產(chǎn)物依次緩緩通過濃硫酸、堿石灰，發(fā)現(xiàn)兩者分別增重2.7g和15.4g，可知n（A）=$\frac{6.9g}{138g/mol}$=0.05mol，n（CO₂）=$\frac{15.4g}{44g/mol}$=0.35mol，n（H₂O）=$\frac{2.7g}{18g/mol}$=0.15mol，計算C、H的質(zhì)量，結(jié)合有機物質(zhì)量為6.9g計算O的質(zhì)量，可確定有機物分子式；
（3）另取A 6.9g，跟足量的NaHCO₃粉末反應，生成1.12L CO₂（標準狀況），說明含有羧基，若與足量金屬鈉反應則生成1.12L H₂（標準狀況），說明還含有羥基，結(jié)合方程式計算；
（4）A的核磁共振氫譜顯示A有6種氫，含有苯環(huán)，且羥基和羧基鄰位；
（5）含有酚羥基，可與溴水發(fā)生取代反應．

解答 解：（1）有機物密度是相同條件下CH₄的8.625倍，則相對分子質(zhì)量為16×8.625=138，故答案為：138；
（2）將此6.9g A在足量純O₂中充分燃燒，并使其產(chǎn)物依次緩緩通過濃硫酸、堿石灰，發(fā)現(xiàn)兩者分別增重2.7g和15.4g，可知n（A）=$\frac{6.9g}{138g/mol}$=0.05mol，n（CO₂）=$\frac{15.4g}{44g/mol}$=0.35mol，n（H₂O）=$\frac{2.7g}{18g/mol}$=0.15mol，
則有機物中N（C）=$\frac{0.35}{0.05}$=7，N（H）=$\frac{0.15×2}{0.05}$=6，
則N（O）=$\frac{138-7×12-6}{16}$=3，
所以分子式為C₇H₆O₃，
故答案為：C₇H₆O₃；
（3）n（A）=$\frac{6.9g}{138g/mol}$=0.05mol，A和碳酸氫鈉反應說明A中含有羧基，生成1.12LCO₂（標準狀況），n（CO₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$，所以含有一個羧基；
醇羥基和羧基都可以和金屬鈉發(fā)生反應生成氫氣，與足量金屬鈉反應則生成2.24LH₂（標準狀況），
n（H₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$，羧基或羥基與鈉反應生成氫氣時，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：-OH、-COOH；
（4）A的核磁共振氫譜顯示A有6種氫，含有苯環(huán)，且羥基和羧基鄰位，結(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：；
（5）含有酚羥基，可與溴水發(fā)生取代反應，方程式為，
故答案為：．

點評 本題是關(guān)于有機物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)知識的綜合推斷題，為高頻考點，考查學生對知識的整合能力，難度較大，注意A和鈉反應時，不僅羥基和鈉反應，羧基也和鈉反應，為易錯點．