Question

1．某研究性學習小組為確定一種從煤中提取的液態(tài)烴X的結構，對其進行探究．
步驟一：這種烴X的蒸氣通過熱的氧化銅（催化劑），全部氧化成二氧化碳和水，再依次用裝有無水氯化鈣和固體氫氧化鈉的吸收管完全吸收．2.12g有機物X的蒸氣氧化產生1.80g水和7.04g二氧化碳．
步驟二：通過儀器分析得知X的相對分子質量為106．
步驟三：用核磁共振儀測出X的¹H核磁共振譜有2個峰，其面積之比為2：3．如圖Ⅰ．

步驟四：利用紅外光譜儀測得X分子的紅外光譜如圖Ⅱ．
試填空：
（1）X的名稱為1，4-二甲苯．
（2）能區(qū)分X與苯的試劑是酸性高錳酸鉀溶液（填溶液名稱）．
（3）寫出X與足量濃硝酸和濃硫酸混合物反應的化學方程式：．
（4）寫出X符合下列條件的同分異構體結構簡式．
①芳香烴    ②苯環(huán)上一氯代物有三種．

Answer 1

分析 烴X的物質的量為$\frac{2.12g}{106g/mol}$=0.02mol，生成二氧化碳為$\frac{7.04g}{44g/mol}$=0.16mol，生成水為$\frac{1.8g}{18g/mol}$=0.1mol，則分子中N（C）=$\frac{0.16mol}{0.02mol}$=8、N（H）=$\frac{0.1mol×2}{0.02mol}$=10，故X的分子式為C₈H₁₀，X的紅外光譜測定含有苯環(huán)，屬于苯的同系物，而¹H核磁共振譜有2個峰，其面積之比為2：3，則X為．

解答 解：烴X的物質的量為$\frac{2.12g}{106g/mol}$=0.02mol，生成二氧化碳為$\frac{7.04g}{44g/mol}$=0.16mol，生成水為$\frac{1.8g}{18g/mol}$=0.1mol，則分子中N（C）=$\frac{0.16mol}{0.02mol}$=8、N（H）=$\frac{0.1mol×2}{0.02mol}$=10，故X的分子式為C₈H₁₀，X的紅外光譜測定含有苯環(huán)，屬于苯的同系物，而¹H核磁共振譜有2個峰，其面積之比為2：3，則X為．
（1）X名稱為1，4-二甲苯，故答案為：1，4-二甲苯；
（2）X能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，而苯不能，可以用酸性高錳酸鉀溶液鑒別，故答案為：酸性高錳酸鉀；
（3）X與足量濃硝酸和濃硫酸混合物反應的化學方程式：，
故答案為：；
（4）X符合下列條件的同分異構體：①芳香烴 ②苯環(huán)上一氯代物有三種，該同分異構體的結構簡式為：，
故答案為：．

點評 本題考查有機物的推斷、限制條件同分異構體書寫，注意有機物研究的一般方法與步驟，難度中等．