Question

4．（Ⅰ）6g某含氧衍生物在足量的氧氣中完全燃燒，將產(chǎn)生的高溫氣體依次通過(guò)濃硫酸和氫氧化鈉溶液，濃硫酸增重7.2g，氫氧化鈉溶液增重13.2g．對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)譜分析，在所得的質(zhì)譜圖中有質(zhì)荷比分別為27、29、31、44、50、58、60六條譜線，下圖是該物質(zhì)的核磁共振氫譜，并且峰面積比分別為1：1：6．

（1）確定該物質(zhì)的分子式C₃H₈O．
（2）推測(cè)其結(jié)構(gòu)，寫(xiě)出該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH₃CH（OH）CH₃
（Ⅱ）分子式為C₇H₁₆O的飽和一元醇的同分異構(gòu)體有多種，在下列該醇的同分異構(gòu)體中，
A．B．C．
D．CH₃（CH₂）₅CH₂OH
（3）可以發(fā)生消去反應(yīng)，生成兩種單烯烴的是C；
（4）可以發(fā)生催化氧化生成醛的是D；
（5）不能發(fā)生催化氧化的是B；
（6）能被催化氧化為酮的有2種；
（7）能使酸性KMnO₄溶液褪色的有3種．

Answer 1

分析 （Ⅰ）（1）由質(zhì)荷比可知該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為60，濃硫酸增重7.2g為H₂O的質(zhì)量，氫氧化鈉溶液增重13.2g為CO₂的質(zhì)量，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算有機(jī)物、二氧化碳、水的物質(zhì)的量，根據(jù)質(zhì)量守恒計(jì)算氧原子的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算氧原子物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算有機(jī)物分子中C、H、O原子數(shù)目，據(jù)此確定分子式；
（2）根據(jù)核磁共振氫譜可知有三種性質(zhì)不同的H，且原子個(gè)數(shù)比為1：1：6，分子中含有3種H原子，分別為1、1、6，故含有2個(gè)甲基，結(jié)合有機(jī)物的分子式確定其結(jié)構(gòu)；
（Ⅱ）（3）與-OH相連C的鄰位C上有H可發(fā)生消去反應(yīng)，可以發(fā)生消去反應(yīng)，生成兩種單烯烴，說(shuō)明與-OH相連的C的兩個(gè)鄰位C上有H，且不具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)；
（4）與-OH相連C上有2個(gè)H，可催化氧化生成醛
（5）連接羥基的C原子數(shù)不含H原子，則不會(huì)被催化氧化；
（6）連接羥基的C原子數(shù)含有1個(gè)H原子，催化氧化會(huì)生成酮；
（7）連接羥基的碳原子上含有H就可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化．

解答 解：（Ⅰ）（1）由質(zhì)荷比可知該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為60，所以6g有機(jī)物的物質(zhì)的量為：$\frac{6g}{60g/mol}$=0.1mol，
濃硫酸增重7.2g為H₂O的質(zhì)量，則n（H）=2×$\frac{7.2g}{18g/mol}$=0.8mol，
氫氧化鈉溶液增重13.2g為CO₂的質(zhì)量，則n（C）=$\frac{13.2g}{44g/mol}$=0.3mol，
碳原子、氫原子二者質(zhì)量為0.3mol×12g/mol+0.8mol×1g/mol=4.4g，則還應(yīng)含O元素的質(zhì)量為0.6g-4.4g=1.6g，故n（O）=$\frac{16g}{16g/mol}$=0.1mol，
所以1mol有機(jī)物中含有3molC原子、8molH原子、1molO原子，可確定有機(jī)物的分子式為：C₃H₈O，
故答案為：C₃H₈O；
（2）根據(jù)核磁共振氫譜可知有三種性質(zhì)不同的H，且原子個(gè)數(shù)比為1：1：6，分子中含有3種H原子，分別為1、1、6，故含有2個(gè)甲基，為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，則結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式應(yīng)為：CH₃CH（OH）CH₃，為2-丙醇，
故答案為：CH₃CH（OH）CH₃；
（Ⅱ）（3）有機(jī)物可以發(fā)生消去反應(yīng)，生成兩種單烯烴，說(shuō)明該醇中與-OH相連的C的兩個(gè)鄰位C上有H，且不具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，滿足條件的為C，故答案為：C；
（4）可以發(fā)生催化氧化生成醛，說(shuō)明分子中與-OH相連C上有2個(gè)H，滿足條件的為：D．CH₃（CH₂）₅CH₂OH，故答案為：D；
（5）不能發(fā)生催化氧化，說(shuō)明連接羥基的C原子數(shù)不含H原子，滿足條件的為：B，故答案為：B；
（6）能被催化氧化為酮，說(shuō)明連接羥基的C原子數(shù)含有1個(gè)H原子，滿足條件的為：A、C，總共有2種，故答案為：2；
（7）能使酸性KMnO₄溶液褪色，說(shuō)明連接羥基的碳原子上含有H，滿足條件的為：A．、C．、D．CH₃（CH₂）₅CH₂OH，總共有3種，
故答案為：3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、有機(jī)物分子式確定，題目難度中等，熟練掌握常見(jiàn)有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答關(guān)鍵，（7）為易錯(cuò)點(diǎn)，并不是所有醇都能夠被酸性高錳酸鉀氧化．