Question

【題目】借助于李比希法、現(xiàn)代科學(xué)儀器及化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以測(cè)定有機(jī)物的組成和結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)興趣小組用如下圖所示的裝置測(cè)定某有機(jī)物X(含元素C、H、O中的兩種或三種)的組成。實(shí)驗(yàn)測(cè)得樣品X消耗的質(zhì)量為1.50g，高氯酸鎂質(zhì)量增加0.90g，堿石棉質(zhì)量增加2.20g。

(1)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析計(jì)算可得X的實(shí)驗(yàn)式為_____。

(2)若紅外光譜測(cè)得X中含有“C＝O”和“C－O－C”的結(jié)構(gòu)，質(zhì)譜法測(cè)得X的相對(duì)分子質(zhì)量是60，則X的名稱為_______。

(3)若實(shí)驗(yàn)測(cè)得相同狀況下，X蒸汽的密度是H2密度的45倍(已知相同狀況下，氣體的密度比等于摩爾質(zhì)量之比)，X能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，1mol X最多能與2mol Na發(fā)生反應(yīng)。則X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____。

Answer 1

【答案】CH2O 甲酸甲酯 HOCH2CH(OH)CHO

【解析】

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析計(jì)算X中C、H、O的物質(zhì)的量，進(jìn)而得出實(shí)驗(yàn)式；若紅外光譜測(cè)得X中含有“C＝O”和“C－O－C”的結(jié)構(gòu)，質(zhì)譜法測(cè)得X的相對(duì)分子質(zhì)量是60，書(shū)寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，再對(duì)有機(jī)物命名；根據(jù)相對(duì)密度計(jì)算X的相對(duì)分子質(zhì)量，根據(jù)有機(jī)物的性質(zhì)推斷有機(jī)物含有的官能團(tuán)，結(jié)合以上信息確定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

(1)由高氯酸鎂質(zhì)量增加0.90g，即水的質(zhì)量為0.90g，則氫元素的物質(zhì)的量為2×=0.1mol，堿石棉質(zhì)量增加2.20g，即二氧化碳的質(zhì)量為2.20g，則碳元素的物質(zhì)的量為=0.05mol，則有機(jī)物中氧元素的物質(zhì)的量為=0.05mol，則n(H)：n(C)：n(O)=0.1：0.05：0.05=2：1：1，可得X的實(shí)驗(yàn)式為CH2O；

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)式為CH2O，即為X的最簡(jiǎn)式，設(shè)X中碳原子個(gè)數(shù)為x，則有機(jī)物的分子式為CxH2xOx，根據(jù)題意12x+2x+16x=60，解得x=2，則分子式為C2H4O2，紅外光譜測(cè)得X中含有“C＝O”和“C－O－C”的結(jié)構(gòu)，則X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HCOO CH3，則有機(jī)物名稱為甲酸甲酯；

(3)Ｘ蒸汽的密度是H2密度的45倍，則X的相對(duì)分子質(zhì)量為45×2=90，設(shè)X中碳原子個(gè)數(shù)為x，則有機(jī)物的分子式為CxH2xOx，根據(jù)題意12x+2x+16x=90，解得x=3，則分子式為C3H6O3，X能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則有機(jī)物結(jié)構(gòu)中含有醛基，1mol X最多能與2mol Na發(fā)生反應(yīng)，則分子結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)羥基，則X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOCH2CH(OH)CHO。