Question

7．現(xiàn)有13.4g有機(jī)物A在足量的氧氣中完全燃燒，將產(chǎn)生的高溫氣體依次通過足量的濃硫酸和足量的過氧化鈉，測得濃硫酸增重12.6g，過氧化鈉固體增重28g．
（1）有機(jī)物A的實(shí)驗(yàn)式為C₅H₇．
（2）有機(jī)物A中沒有（填“有”或“沒有”）氧原子．
（3）要確定A的分子式，還要知道該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量，下列方法能直接測定A的相對(duì)分子質(zhì)量的是c（填字母）．
a．紅外光譜法                b．核磁共氫譜法         c．質(zhì)譜法
（4）①經(jīng)測定A蒸氣的密度是H₂密度的67倍，則A的分子式為C₁₀H₁₄．
          ②結(jié)構(gòu)中只有一個(gè)苯環(huán)，且苯環(huán)上只有一個(gè)取代基的A的同分異構(gòu)體有4種．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂利用差量法計(jì)算出生成二氧化碳的物質(zhì)的量，然后結(jié)合質(zhì)量守恒確定A的實(shí)驗(yàn)式；
（2）根據(jù)（1）的計(jì)算結(jié)果判斷是否含有氧原子；
（3）紅外光譜、核磁共振氫譜能夠確定有機(jī)物的官能團(tuán)，質(zhì)譜法可確定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量；
（4）①A蒸氣的密度是H₂密度的67倍，根據(jù)氣體密度與摩爾質(zhì)量成正比計(jì)算出A的摩爾質(zhì)量，然后結(jié)合A的實(shí)驗(yàn)式確定A的分子式；
②A的結(jié)構(gòu)中只有一個(gè)苯環(huán)，且苯環(huán)上只有一個(gè)取代基，結(jié)合同分異構(gòu)體的書寫原則判斷A可能結(jié)構(gòu)．

解答 解：（1）濃硫酸增重的12.6g為水的質(zhì)量，過氧化鈉能夠與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，則
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂ △m
             2mol                       56g
               1mol                    28g
則13.4g有機(jī)物A在足量的氧氣中完全燃燒生成二氧化碳的物質(zhì)的量為1mol，含有C元素的質(zhì)量為：12g/mol×1mol=12g，12.6g水的物質(zhì)的量為：$\frac{12.6g}{18g/mol}$=0.7mol，含有H原子的物質(zhì)的量為0.7mol×2=1.4mol，質(zhì)量為：1g/mol×1.4mol=1.4g，含有C、H元素的總質(zhì)量=12g+1.4g=13.4g，說明A分子中不含有O原子，則有機(jī)物A分子中含有C、H原子的物質(zhì)的量之比=1mol：1.4mol=5：7，則A的實(shí)驗(yàn)式為：C₅H₇，
故答案為：C₅H₇；                                        
（2）根據(jù)（1）可知，有機(jī)物A分子中沒有O原子，
故答案為：沒有；
（3）質(zhì)譜儀其實(shí)是把有機(jī)物打成很多小塊（有規(guī)律的，按照各官能團(tuán)打開，所以一般有點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)的也能從小數(shù)字看出這種物質(zhì)大概含有哪些官能團(tuán)），會(huì)有很多不同的分子量出現(xiàn)，其中最大的那個(gè)就是該有機(jī)物的分子量，所以能直接測定A的相對(duì)分子質(zhì)量的為c，
故答案為：c；
（4）①A蒸氣的密度是H₂密度的67倍，則A的相對(duì)分子質(zhì)量為：2g/mol×67=134g/mol，說明A的相對(duì)分子質(zhì)量為134，C₅H₇的式量為67，則A的分子式為C₁₀H₁₄，
故答案為：C₁₀H₁₄；
②A的分子式為C₁₀H₁₄，A的結(jié)構(gòu)中只有一個(gè)苯環(huán)，且苯環(huán)上只有一個(gè)取代基，則該有機(jī)物的側(cè)鏈為-C₄H₉，即滿足體積的有機(jī)物種類取決于丁基數(shù)目，
丁烷的同分異構(gòu)體為：CH₃CH₂CH₂CH₃、（CH₃）₂CHCH₃，則丁基結(jié)構(gòu)有：-CH₂CH₂CH₂CH₃、-CH（CH₃）CH₂CH₃、-CH₂CH（CH₃）₂、-C（CH₃）₃，總共有4種，所以滿足條件的A的同分異構(gòu)體有4種，
故答案為：4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，題目難度中等，正確推斷有機(jī)物A的實(shí)驗(yàn)式為解答關(guān)鍵，注意掌握常見有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，明確同分異構(gòu)體的書寫方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及邏輯推理能力．