9.有機(jī)物A常用于食品行業(yè).已知9.0gA在足量O2中充分燃燒,混合氣體依次通過足量的濃硫酸和堿石灰,分別增重5.4g和13.2g,經(jīng)檢驗(yàn)剩余氣體為O2
(1)A分子的質(zhì)譜圖如圖所示,從圖中可知其相對分子質(zhì)量是90,則A的分子式是C3H6O3
(2)A能與NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng),A一定含有的官能團(tuán)名稱是羧基.
(3)A分子的核磁共振氫譜有4個鋒,峰面積之比是1:1:1:3,則A的結(jié)構(gòu)簡式是CH3CH(OH)COOH.
(4)0.1mol A與足量Na反應(yīng),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生H2的體積是2.24L.
(5)寫出A與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式:CH3CH(OH)COOH+CH3OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3CH(OH)COOCH3+H2O.
(6)物質(zhì)B為比A多一個碳原子的同系物的同分異構(gòu)體且滿足下列條件,寫出物質(zhì)B的結(jié)構(gòu)簡式:(CH32C(OH)COOH.
①B與A具有相同官能團(tuán);
②B的核磁共振氫譜顯示只有3個峰.

分析 (1)根據(jù)濃硫酸增重5.4g為水的質(zhì)量,堿石灰增重13.2g為二氧化碳的質(zhì)量,根據(jù)質(zhì)量守恒計算氧元素的質(zhì)量,進(jìn)而計算最簡式,再結(jié)合相對分子質(zhì)量計算分子式;
(2)A能與NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng),A一定含有羧基(-COOH);
(3)分子的核磁共振氫譜有4個峰,說明分子中含有4種H原子,峰面積之比是1:1:1:3,則4種H原子的數(shù)目之比為1:1:1:3,結(jié)合分子式判斷分子結(jié)構(gòu);
(4)結(jié)合有機(jī)物的結(jié)構(gòu)判斷與鈉的反應(yīng),進(jìn)而計算生成氫氣的體積;
(5)A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)COOH,含有羧基,可與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng);
(6)物質(zhì)B為比A多一個碳原子的同系物,則含有4個C,與A具有相同官能團(tuán),應(yīng)含有羥基、羧基,B的核磁共振氫譜顯示只有3個峰,則含有2個甲基、1個羥基、1個羧基,以此解答該題.

解答 解:(1)5.4g水的物質(zhì)的量為$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol,n(H)=0.6 mol,13.2g二氧化碳的物質(zhì)的量為$\frac{13.2g}{44g/mol}$=0.3mol,n(C)=n(CO2)=0.3 mol,此有機(jī)物9.0g含O元素質(zhì)量:9.0g-0.6g-0.3×12 g=4.8 g,n(O)=$\frac{4.8g}{16g/mol}$=0.3 mol,故n(C):n(H):n(O)=0.3mol:0.6mol:0.3mol=1:2:1,即實(shí)驗(yàn)式為CH2O,設(shè)分子式為(CH2O)n,A的相對分子質(zhì)量為90,可得30n=90,解得:n=3,故有機(jī)物A為C3H6O3;
故答案為:C3H6O3;
(2)A能與NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng),A一定含有羧基(-COOH),故答案為:羧基;
(3)有機(jī)物A為C3H6O3,核磁共振氫譜有4個峰,峰面積之比是1:1:1:3,則分子中4種H原子的數(shù)目為1、1、1、3,分子中含有1個-COOH、1個-CH3、1個CH、1個-OH,有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)COOH;
故答案為:CH3CH(OH)COOH;
(4)有機(jī)物A含有-OH和-COOH,都能與Na反應(yīng)生成氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,由方程式可知0.1molA與足量Na反應(yīng)生成氫氣0.1mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生H2的體積是0.1mol×22.4L/mol=2.24L;
故答案為:2.24;
(5)A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)COOH,含有羧基,與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)的方程式為CH3CH(OH)COOH+CH3OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3CH(OH)COOCH3+H2O,
故答案為:CH3CH(OH)COOH+CH3OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3CH(OH)COOCH3+H2O;
(6)物質(zhì)B為比A多一個碳原子的同系物,則含有4個C,與A具有相同官能團(tuán),應(yīng)含有羥基、羧基,B的核磁共振氫譜顯示只有3個峰,則含有2個甲基、1個羥基、1個羧基,應(yīng)為(CH32C(OH)COOH,故答案為:(CH32C(OH)COOH.

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物的推斷,側(cè)重考查分子式與結(jié)構(gòu)式的確定、官能團(tuán)的性質(zhì)等知識,為高頻考點(diǎn),題目難度中等,注意把握燃燒法及質(zhì)量守恒確定有機(jī)物分子式的方法,明確常見有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì).

練習(xí)冊系列答案
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1.下列敘述正確的是(  )
A.堿性氧化物一定是金屬氧化物
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20.硼及其化合物具有重要的工業(yè)用途,某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO32、Al2O3和Fe2O3等,回收鎂和其中另一種金屬單質(zhì)的工藝流程如圖1:
(1)濾液I所含金屬離子的主要成分為Na+、AlO2-;可回收的金屬A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(2)試劑B為鹽酸,“浸出”步驟中,為提高鎂的浸出率,可采取的措施有研磨固體廢料;增大鹽酸濃度;加熱升高溫度、邊加鹽酸邊攪研拌(要求寫出兩條措施)
(3)Mg(ClO32在農(nóng)業(yè)上有廣泛的用途,可用NaClO3與 MgCl2制備,已知四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖2所示.
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+MgCl2=Mg(ClO32+2NaCl↓,該反應(yīng)能進(jìn)行的原因是在相同溫度下,由于NaCl溶解度較小最先析出,Mg(ClO32剩余在溶液中通過蒸發(fā)結(jié)晶可得.
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17.X、Y兩元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),X元素的陽離子半徑大于Y元素的陽離子半徑,Z和Y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同,Z元素的原子半徑大于Y元素的原子半徑,X、Y、Z三種元素原子序數(shù)的關(guān)系是( 。
A.X>Y>ZB.Y>X>ZC.Z>X>YD.Z>Y>X

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4.在直流電的作用下,鋅板上鍍銅時,金屬銅作( 。
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14.已知 2g H2 完全燃燒生成水蒸氣時放出 242kJ 熱量,1mol O2 中的化學(xué)鍵完全斷裂時吸收 496kJ 熱量,1mol H2 中 H-H 鍵完全斷裂時吸收 436kJ 熱量,則水蒸氣中 1mol H-O 鍵形成時放出 熱量為( 。
A.926kJB.463 kJC.402.5kJD.23115 kJ

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1.在空氣中鋁制品比鐵制品耐腐蝕的原因是( 。
A.鋁的活潑性不如鐵
B.鋁與空氣中的氧氣不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
C.鋁易在空氣中形成致密的氧化膜
D.鋁的密度比鐵的密度小

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18.下列過程的△S>0的是(  )
A.H2O(g)═H2O(l)B.CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
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19.將下列物質(zhì)進(jìn)行分類:①126C與136C   ②乙醇(C2H5OH)與甲醚(CH3-O-CH3)③O2與O3  ④正丁烷與異丁烷   ⑤C60與金剛石   ⑥H2、D2、T2
(1)互為同位素的是①(填編號、下同);
(2)互為同素異形體的是③⑤;
(3)互為同分異構(gòu)體的是②④.

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