Question

20．某有機物蒸氣完全燃燒時，消耗三倍于其體積的O₂，產(chǎn)生二倍于其體積的水蒸氣（體積均在相同條件下測定）．請回答下列問題．
（1）若該有機物（X）屬于烴類，X結(jié)構(gòu)簡式CH₂=CH₂．
（2）若該有機物（Y）對氫氣的相對密度為36，碳質(zhì)量分數(shù)為50%，Y能使溴的CCl₄溶液褪色，且能夠發(fā)生酯化反應(yīng)．
①Y的結(jié)構(gòu)簡式CH₂=CHCOOH
②Y的一種同分異構(gòu)體Y′僅含有一種官能團（不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)），寫出Y′的結(jié)構(gòu)簡式OHCCH₂CHO．
（3）若該有機物（Z）分子中C、H、O三種元素的原子個數(shù)相等，Z的核磁共振氫譜只有峰面積相等的兩組峰，Z能發(fā)生酯化反應(yīng)，也能使溴的CCl₄溶液褪色，Z的結(jié)構(gòu)簡式HOOCCH=CHCOOH，1molZ與足量碳酸氫鈉反應(yīng)可以得到44.8LCO₂（標準狀況下）．

Answer 1

分析 某有機物蒸氣完全燃燒時，產(chǎn)生二倍于其體積的水蒸氣，說明分子中含有4個H原子，消耗三倍于其體積的O₂，設(shè)有機物分子式為C_xH₄O_y，完全燃燒時，有C_xH₄O_y+（x+1-$\frac{y}{2}$）O₂→xCO₂+2H₂O，則有（x+1-$\frac{y}{2}$）=3，故x-$\frac{y}{2}$=2．
（1）若該有機物（X）屬于烴類，則y=0，x=2，故為C₂H₄；
（2）若該有機物（Y）對氫氣的相對密度為36，則相對分子質(zhì)量為72，碳質(zhì)量分數(shù)為50%，則分子中N（C）=$\frac{75×50%}{12}$=3，則x=3，y=2，Y能使溴的CCl₄溶液褪色，且能夠發(fā)生酯化反應(yīng)，應(yīng)含有1個碳碳雙鍵、1個-COOH，Y的一種同分異構(gòu)體Y′僅含有一種官能團（不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)），應(yīng)為含有2個醛基；
（3）若該有機物（Z）分子中C、H、O三種元素的原子個數(shù)相等，則分子式為C₄H₄O₄，Z的核磁共振氫譜只有峰面積相等的兩組峰，說明有兩種不同的H原子，Z能發(fā)生酯化反應(yīng)，應(yīng)含有2個羧基，也能使溴的CCl₄溶液褪色，說明含有碳碳雙鍵．

解答 解：某有機物蒸氣完全燃燒時，產(chǎn)生二倍于其體積的水蒸氣，說明分子中含有4個H原子，消耗三倍于其體積的O₂，設(shè)有機物分子式為C_xH₄O_y，完全燃燒時，有C_xH₄O_y+（x+1-$\frac{y}{2}$）O₂→xCO₂+2H₂O，則有（x+1-$\frac{y}{2}$）=3，故x-$\frac{y}{2}$=2．
（1）若該有機物（X）屬于烴類，則y=0，x=2，故為C₂H₄，結(jié)構(gòu)簡式為：CH₂=CH₂，故答案為：CH₂=CH₂；
（2）①若該有機物（Y）對氫氣的相對密度為36，則相對分子質(zhì)量為72，碳質(zhì)量分數(shù)為50%，則分子中N（C）=$\frac{75×50%}{12}$=3，則x=3，y=2，Y能使溴的CCl₄溶液褪色，且能夠發(fā)生酯化反應(yīng)，應(yīng)含有1個碳碳雙鍵、1個-COOH，結(jié)構(gòu)簡式為：CH₂=CHCOOH，故答案為：CH₂=CHCOOH；
②Y的一種同分異構(gòu)體Y′僅含有一種官能團（不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)），應(yīng)為含有2個醛基，Y′的結(jié)構(gòu)簡式為OHCCH₂CHO，故答案為：OHCCH₂CHO；
（3）若該有機物（Z）分子中C、H、O三種元素的原子個數(shù)相等，則分子式為C₄H₄O₄，Z的核磁共振氫譜只有峰面積相等的兩組峰，說明有兩種不同的H原子，Z能發(fā)生酯化反應(yīng)，應(yīng)含有2個羧基，也能使溴的CCl₄溶液褪色，說明含有碳碳雙鍵，Z的結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCH=CHCOOH，1molZ與足量碳酸氫鈉反應(yīng)可以得到 2molCO₂，其體積為2mol×22.4L/mol=44.8L，
故答案為：HOOCCH=CHCOOH；44.8．

點評 本題考查有機物的推斷，側(cè)重于有機物燃燒的規(guī)律的考查，注意燃燒通式把握有機物燃燒的規(guī)律，題目難度不大．