Question

14．為測定某有機化合物A的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行如下實驗：

（1）將有機物A置于O₂流中充分燃燒，實驗測得：生成5.4gH₂O和8.8gCO₂，消耗O₂6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則該物質(zhì)中各元素的原子個數(shù)比為n（C）：n（H）：n（O）=2：6：1．
（2）用質(zhì)譜儀測定該有機化合物的相對分子質(zhì)量，該物質(zhì)的分子式是C₂H₆O．
（3）核磁共振氫譜能對有機物分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子給出不同的峰值（信號），根據(jù)峰值（信號）可以確定分子中氫原子的種類和數(shù)目．經(jīng)測定，有機物A的核磁共振氫譜示意圖如圖1，則A的結(jié)構(gòu)簡式為CH₃CH₂OH．
（4）A在一定條件下脫水可生成B，B可合成包裝塑料C，請寫出B轉(zhuǎn)化為C的化學(xué)反應(yīng)方程式：nCH₂=CH₂$\stackrel{催化劑}{→}$
（5）下列物質(zhì)都是有機化合物，其中C₈H₁₀為一取代芳烴，且F不含甲基，轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖：

①請寫出由F生成I的化學(xué)方程式：+NaOH$→_{△}^{CH_{3}CH_{2}OH}$+NaCl+H₂O．
②與H的官能團(tuán)相同，且苯環(huán)上只有一取代的同分異構(gòu)體共有14  種（不包括H），寫出其中任意一個能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機物的結(jié)構(gòu)簡式：任意一種．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算水、二氧化碳物質(zhì)的量，進(jìn)而確定n（C）、n（H），根據(jù)n=$\frac{V}{V{\;}_{m}}$計算氧氣物質(zhì)的量，根據(jù)O原子守恒計算有機物中含有O原子物質(zhì)的量，據(jù)此解答；
（2）根據(jù)質(zhì)荷比可以確定相對分子質(zhì)量，結(jié)合有機物分子中C、H、O原子數(shù)目之比確定分子式；
（3）有機物A的核磁共振氫譜中有3個吸收峰，說明有3種性質(zhì)不同的H原子判斷；
（4）A在一定條件下脫水可生成B，B為CH₂=CH₂，B可合成包裝塑料C，C為聚乙烯；
（5）A為CH₃CH₂OH，催化氧化生成D，則D為CH₃CHO，D再被氧化生成E，則E為CH₃COOH；
C₈H₁₀為一取代芳烴，由分子式可知為苯的同系物，故結(jié)構(gòu)簡式為，與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成F，而F不含甲基，則F，F(xiàn)發(fā)生水解反應(yīng)生成G為，G與F反應(yīng)生成H，結(jié)合H的分子式可知，應(yīng)是發(fā)生酯化反應(yīng)，又E為CH₃COOH，則H為，F(xiàn)在氫氧化鈉的乙醇溶液條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成I，則I為，據(jù)此解答．

解答 解：（1）5.4gH₂O的物質(zhì)的量=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，則n（H）=0.6mol，8.8gCO₂的物質(zhì)的量=$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，則n（C）=0.2mol，
6.72LO₂的物質(zhì)的量$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，
由O元素守恒可知有機物中含有n（O）=0.3mol+0.2mol×2-0.3mol×2=0.1mol，
則n（C）：n（H）：n（O）=2：6：1，
故答案為：n（C）：n（H）：n（O）=2：6：1；
（2）因n（C）：n（H）：n（O）=2：6：1，所以有機化合物的實驗式為C₂H₆O，由質(zhì)荷比可知相對分子質(zhì)量為46，則分子式為C₂H₆O，
故答案為：C₂H₆O；
（3）有機物A的核磁共振氫譜中有3個吸收峰，說明有3種性質(zhì)不同的H原子，故A的結(jié)構(gòu)為：CH₃CH₂OH，
故答案為：CH₃CH₂OH；
（4）A在一定條件下脫水可生成B，B為CH₂=CH₂，B可合成包裝塑料C，C為聚乙烯，B轉(zhuǎn)化為C的化學(xué)反應(yīng)方程式為：nCH₂=CH₂$\stackrel{催化劑}{→}$，
故答案為：nCH₂=CH₂$\stackrel{催化劑}{→}$；
（5）①根據(jù)以上分析，F(xiàn)在氫氧化鈉的乙醇溶液條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成I，化學(xué)方程式為+NaOH$→_{△}^{CH_{3}CH_{2}OH}$+NaCl+H₂O，故答案為：+NaOH$→_{△}^{CH_{3}CH_{2}OH}$+NaCl+H₂O；
②根據(jù)以上分析，H為，與H的官能團(tuán)相同即含有酯基，且苯環(huán)上只有一取代基的為：-OOCCH₂CH₂CH₃、-OOCCH（CH₃）₂、-CH₂OOCCH₂CH₃、-CH₂CH₂OOCCH₃、-CH（CH₃）OOCCH₃、-CH₂CH₂CH₂OOCH、-CH（CH₃）CH₂OOCH、-CH₂CH（CH₃）OOCH、-C（CH₃）₂OOCH、-COOCH₂CH₂CH₃、-COOCH（CH₃）₂、-CH₂COOCH₂CH₃、-CH₂CH₂COOCH₃、-CH（CH₃）COOCH₃共有14種（不包括H），其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機物的結(jié)構(gòu)簡式為：任意一種；
故答案為：14；任意一種．

點評 本題考查有機物推斷，關(guān)鍵是確定A為乙醇，再結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系及分子式推斷，（6）中同分異構(gòu)體書寫為易錯點、難點，注意理解質(zhì)譜圖、核磁共振氫譜、紅外光譜在有機物結(jié)構(gòu)確定中的作用．