Question

3．已知某一一種燃料A含碳、氫，氧三種元素，為測定該燃料的組成：將該燃枓放人到足量氧氣中燃燒．井使產(chǎn)生的（CO₂）與H₂O蒸氣以及剩余的O₂全部通過如圖所示的裝置，得到如表所列出的實驗數(shù)據(jù)（假設(shè)生成的氣體全部被吸收）．

質(zhì)量 物質(zhì)	實驗前	實驗后
甲的質(zhì)量/g	101.1	l03.0
乙的質(zhì)量/g	82.0	86.4

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)填空：
（1）該燃料分了中碳、氫原了的數(shù)目比為1：3．
（2）已知該燃料只含一種分了且分子的相對分子質(zhì)量不超過50，則其分子式為C₂H₆O．
（3）符合（2）中所得分子式的有兩種有機物，其鑒別可采用化學(xué)方法及物理方法．下列鑒別方法中不能對二者進行鑒別的是BC（填選項序號）．
A．利用金屬鈉或金屬鉀
B．利用燃燒法
C．利用紅外光譜
D．利用核磁共振氫譜
（4）聚酯樹脂（聚對苯二甲酸乙二酯樹脂．簡號為PFT）可制造聚酯纖維，聚酯薄膜及多種塑料制品等，其兩種單體的生產(chǎn)流程為：
I．利用常見生物質(zhì)生產(chǎn)F：
天然高分子化合物B→C（分子式C₆H₁₂O₆）→A→D（C₂H₄）→E→F
Ⅱ．用甲笨歧化法生產(chǎn)對二甲苯：
以醋酸鈷和醋酸錳為催化劑將對二甲苯分步氧化產(chǎn)生M：

已知：
苯，密度0.877g．mL^-1，熔點5.5℃，沸點80.1℃．
甲笨，密度0.866 k•mL^-1，熔點一95℃，沸點110.6℃
二甲笨，為無色透明液體．沸點為137〜140℃
①C中含有的官能團的名稱是羥基和醛基．
A→D→E→F的反應(yīng)類型分別為消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、取代反應(yīng)．
②操作Ⅰ的名稱是蒸餾：
對二甲笨分步氧化階段．由于第二個甲基不易氧化，反應(yīng)過程易停止在對甲基笨甲酸階段．寫出符合下列全部條件的對甲基笨甲酸的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：、．
a．能與NaOH溶液反應(yīng)
b．不與NaHCO₃溶液反應(yīng)放出氣體
c．為芳香族化合物
d．不與銀氨銀溶液作用生成Ag
c．不與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
③F、M生成PET的化學(xué)反應(yīng)方程式為：．

Answer 1

分析 根據(jù)題意，濃硫酸增加的質(zhì)量是103.8g-101.1g=2.7g，所以有機物燃燒生成水的物質(zhì)的量為 $\frac{2.7g}{18g/mol}$=0.15mol，堿石灰增加的質(zhì)量：86.4g-82.0g=4.4g，所以有機物燃燒生成二氧化碳的質(zhì)量為：$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol，根據(jù)元素守恒，則該燃料分子中碳、氫原子的數(shù)目比為0.1：0.3=1：3，A含碳、氫，氧三種元素，分子的相對分子質(zhì)量不超過50，所以每個分子中若含有1個氧原子，則碳原子和氫原子的總是量為30，根據(jù)碳、氫原子的數(shù)目比為3：1，所以碳原子數(shù)目為2，氫原子數(shù)目為6，其分子式為C₂H₆O，若含有2個氧原子，則碳原子和氫原子的總是量為14，不能滿足碳、氫原子的數(shù)目比為3：1，所以A的分子式為C₂H₆O，聚對苯二甲酸乙二酯樹脂的兩種單體為對苯二甲酸和乙二醇，根據(jù)題中信息，F(xiàn)為乙二醇，M為對苯二甲酸，根據(jù)天然高分子化合物B→C（分子式C₆H₁₂O₆）→A→D（C₂H₄）→E→F的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，B為淀粉或纖維素，C為葡萄糖，A為CH₃CH₂OH，A發(fā)生消去反應(yīng)生成D為乙烯，乙烯與溴或氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成E為1，2-二氯乙烷或1，2-二溴乙烷，1，2-二氯乙烷或1，2-二溴乙烷發(fā)生堿性水解得乙二醇，據(jù)此答題．

解答 解：根據(jù)題意，濃硫酸增加的質(zhì)量是103.8g-101.1g=2.7g，所以有機物燃燒生成水的物質(zhì)的量為 $\frac{2.7g}{18g/mol}$=0.15mol，堿石灰增加的質(zhì)量：86.4g-82.0g=4.4g，所以有機物燃燒生成二氧化碳的質(zhì)量為：$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol，根據(jù)元素守恒，則該燃料分子中碳、氫原子的數(shù)目比為0.1：0.3=1：3，A含碳、氫，氧三種元素，分子的相對分子質(zhì)量不超過50，所以每個分子中若含有1個氧原子，則碳原子和氫原子的總是量為30，根據(jù)碳、氫原子的數(shù)目比為3：1，所以碳原子數(shù)目為2，氫原子數(shù)目為6，其分子式為C₂H₆O，若含有2個氧原子，則碳原子和氫原子的總是量為14，不能滿足碳、氫原子的數(shù)目比為3：1，所以A的分子式為C₂H₆O，聚對苯二甲酸乙二酯樹脂的兩種單體為對苯二甲酸和乙二醇，根據(jù)題中信息，F(xiàn)為乙二醇，M為對苯二甲酸，根據(jù)天然高分子化合物B→C（分子式C₆H₁₂O₆）→A→D（C₂H₄）→E→F的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，B為淀粉或纖維素，C為葡萄糖，A為CH₃CH₂OH，A發(fā)生消去反應(yīng)生成D為乙烯，乙烯與溴或氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成E為1，2-二氯乙烷或1，2-二溴乙烷，1，2-二氯乙烷或1，2-二溴乙烷發(fā)生堿性水解得乙二醇，
（1）根據(jù)上面的分析可知，碳、氫原子的數(shù)目比為0.1：0.3=1：3，
故答案為：1：3；
（2）根據(jù)上面的分析可知，A的分子式為C₂H₆O，
故答案為：C₂H₆O；
（3）符合（2）中所得分子式的有兩種有機物為CH₃CH₂OH和CH₃OCH₃，乙醇中有羥基，能與金屬鈉或金屬鉀產(chǎn)生氣氣，而CH₃OCH₃不能，CH₃CH₂OH和CH₃OCH₃中氫原子的種類不同，所以產(chǎn)生的核磁共振氫譜不同，CH₃CH₂OH和CH₃OCH₃中化學(xué)鍵類型相同，燃燒產(chǎn)物也一樣，不能對二者進行鑒別，故選BC；
（4）①C為葡萄糖，C中含有的官能團的名稱是羥基和醛基，A→D→E→F的反應(yīng)類型分別為消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、取代反應(yīng)，
故答案為：羥基和醛基；消去；取代反應(yīng)；
 ②操作Ⅰ是從甲苯、苯、二甲苯中得到二甲苯，可以用蒸餾的方法，所以操作Ⅰ的名稱是蒸餾，對甲基苯甲酸的同分異構(gòu)體符合下列條件a．能與NaOH溶液反應(yīng)，說明含有酯基，b．不與NaHCO₃溶液反應(yīng)放出氣體，說明沒有羧基，c．為芳香族化合物，說明有苯環(huán)，d．不與銀氨銀溶液作用生成Ag，說明沒有醛基，e．不與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明沒有酚羥基，則符合條件的結(jié)構(gòu)為、，
故答案為：蒸餾；、；
③F為乙二醇，M為對苯二甲酸，F(xiàn)、M生成PET的化學(xué)反應(yīng)方程式為，
故答案為：．

點評 本題考查有機物的合成與推斷，為高頻考點，把握常見有機物的官能團及性質(zhì)為解答的關(guān)鍵，注意有機物的燃燒法和元素守恒法是確定有機物分子式的方法，題目難度中等．