Question

【題目】有機(jī)物C常用于食品行業(yè)。已知9.0gC在足量O2中充分燃燒，將生成的混合氣體依次通過足量的濃硫酸和堿石灰，分別增重5.4g和13.2g，經(jīng)檢驗(yàn)剩余氣體為O2。

（1）C分子的質(zhì)譜圖如圖所示，從圖中可知其相對(duì)分子質(zhì)量是__，則C的分子式是__。

（2）C能與NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng)，C一定含有的官能團(tuán)是__。

（3）C分子的核磁共振氫譜有4個(gè)峰，峰面積之比是1：1：1：3，則C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__。

（4）0.1molC與1.0mol/L的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，需溶液的體積是__mL。

Answer 1

【答案】90 C3H6O3 羧基（-COOH） CH3CH(OH)COOH 100 mL

【解析】

根據(jù)質(zhì)譜儀的最大質(zhì)荷比得相對(duì)分子質(zhì)量，通過燃燒法確定實(shí)驗(yàn)式，最后可以確定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；醇羥基沒有酸性不能與氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉反應(yīng)，可以與鈉單質(zhì)反應(yīng)，羧基具有酸性，可以與鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉反應(yīng)。

（1）由質(zhì)譜儀的最大質(zhì)荷比可知C的相對(duì)分子質(zhì)量為90，經(jīng)過燃燒測(cè)定：0.1mol C在足量O2中充分燃燒，水的質(zhì)量是5.4g，水的物質(zhì)的量是0.3mol，氫元素物質(zhì)的量為0.6mol；二氧化碳的質(zhì)量13.2g，其物質(zhì)的量為0.3mol，碳元素物質(zhì)的量為0.3mol；9.0gC中含氧元素的質(zhì)量=(9-0.6×1-0.3×12)g=4.8g，則氧元素的物質(zhì)的量為0.3mol，n（C）:n（H）：n（O）=1:2:1，則實(shí)驗(yàn)式為CH2O，由于相對(duì)分子質(zhì)量為90，則分子式為C3H6O3；

（2）根據(jù)分析，C能與NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng)，C一定含有的官能團(tuán)是羧基（-COOH）；

（3）C分子的核磁共振氫譜有4個(gè)峰，峰面積之比是1：1：1：3，則分子有1個(gè)-CH3，1個(gè)-COOH，1個(gè)-OH，1個(gè)，則C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3CH(OH)COOH；

（4）C中的羥基不與氫氧化鈉反應(yīng)，羧基可以發(fā)生反應(yīng)，故0.1molC會(huì)消耗0.1mol氫氧化鈉反應(yīng)，故所需氫氧化鈉溶液的體積是=0.1 L=100 mL。