Question

17．某興趣小組為研究有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
步驟一：定性．定量分析
（1）取一定量的A在足量純O₂中充分燃燒，經(jīng)測定，產(chǎn)物只有CO₂和H₂O，且兩者的物質(zhì)的量之比為1：1，根據(jù)此信息得出A中不一定（填“一定”或“不一定”）含有氧元素
步驟二：測定相對分子質(zhì)量M，確定分子式
（2）將A升溫使其汽化，測得其密度是相同條件下H₂密度的37倍；結(jié)合步驟一相關(guān)信息可得出A的分子式為C₃H₆O₂
步驟三：波譜分析
（3）紅外光譜圖顯示A有碳氧雙鍵的紅外吸收峰，同時(shí)核磁共振氫譜圖顯示A分子中有四種類型氫原子的吸收峰，且峰面積之比為3：1：1：1，則A的結(jié)構(gòu)簡式為，A的一種同分異構(gòu)體B，它能和Na₂CO₃溶液反應(yīng)生成CO₂，則B的結(jié)構(gòu)簡式為CH₃COOH；A的另一種同分異構(gòu)體C，在酸性條件下水解得到D和E，且D和E的相對分子質(zhì)量相同，寫出C發(fā)生此水解反應(yīng)的化學(xué)方程式：．

Answer 1

分析 （1）沒有告訴有機(jī)物的質(zhì)量，無法計(jì)算是否含有氧元素；
（2）測得其密度是相同條件下H₂密度的37倍，則該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量為：2×37=74，然后結(jié)合（1）中數(shù)據(jù)利用質(zhì)量守恒定律通過討論確定A的分子式；
（3）根據(jù)A的分子式及題中限制條件形成其結(jié)構(gòu)簡式；B能夠與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳，則B分子中含有羧基，B為丙酸，形成丙酸的結(jié)構(gòu)簡式；C能夠水解反應(yīng)，則C為酯類，D和E的相對分子量相同，則二者為乙醇和甲酸，則C為甲酸乙酯，寫出甲酸乙酯水解的方程式．

解答 解：（1）由題意可知有機(jī)物燃燒后產(chǎn)物只有CO₂和H₂O，從生成物中含有碳、氫元素，依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知該物質(zhì)中一定含有碳、氫元素，
因有機(jī)物的質(zhì)量未知，則無法利用質(zhì)量守恒來確定氧元素，
故答案為：不一定；
（2）A升溫使其汽化，測得其密度是相同條件下H₂密度的37倍，則該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量為：2×37=74，
該有機(jī)物燃燒CO₂和H₂O的物質(zhì)的量之比為1：1，則該有機(jī)物分子中含有C、H原子數(shù)之比為1：2，滿足C_nH_2n，C、H總原子量為14n，由于74不是14n的整倍數(shù)，則A中一定含有氧元素，設(shè)含有x個(gè)氧原子，則：14n+16x=74，當(dāng)x=1時(shí)，14n+16=74，n不是整數(shù)，當(dāng)x=2時(shí)，14n+32=74，n=3，當(dāng)x=3時(shí)，n=$\frac{13}{7}$，所以滿足條件只有：x=2、n=3，則A的分子式為：C₃H₆O₂，
故答案為：C₃H₆O₂；
（3）紅外光譜圖顯示A有碳氧雙鍵的紅外吸收峰，A分子中可能含有醛基、羧基或酯基；同時(shí)核磁共振氫譜圖顯示A分子中有四種類型氫原子的吸收峰，且峰面積之比為3：1：1：1，結(jié)合分子式C₃H₆O₂可知，A分子中應(yīng)該含有1個(gè)甲基、1個(gè)羥基和1個(gè)醛基，則A的結(jié)構(gòu)簡式為：；
A的一種同分異構(gòu)體B，它能和Na₂CO₃溶液反應(yīng)生成CO₂，則B分子中含有羧基，B的結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃COOH；
A的另一種同分異構(gòu)體C，則A為酯，在酸性條件下水解得到D和E，且D和E的相對分子質(zhì)量相同，則D和E為甲酸和乙醇，所以C發(fā)生此水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，
故答案為：；CH₃COOH；．

點(diǎn)評 本題考查了有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡式的確定，題目難度中等，明確常見有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握同分異構(gòu)體的概念及書寫原則，試題培養(yǎng)了學(xué)生達(dá)到分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．