Question

12．燃烧4.6g某有机物，生成0.2molCO₂和5.4g水．
（1）由此条件可知该有机物一定含C、H元素．
（2）已知该机物的相对分子质量是46．
①则该有机物的分子式为：C₂H₆O；
②核磁共振氢谱检测该有机物共有三种氢，写出该 有机物的结构简式CH₃CH₂OH；
③试推测该有机物具有什么样的化学性质？并写出相关的化学方程式．

Answer 1

分析 （1）根据燃烧产物为二氧化碳和水及质量守恒可知，该有机物分子中一定含有C、H元素；
（2）①根据n=$\frac{m}{M}$计算出该有机物及生成水的物质的量，然后根据质量守恒定律确定含有氧元素情况，最后确定分子式；
②根据分子式及“核磁共振氢谱检测该有机物共有三种氢”确定其结构简式；
③乙醇分子中含有羟基，能够与金属钠反应，能够发生酯化反应等．

解答 解：（1）燃烧4.6g某有机物，生成0.2molCO₂和5.4g水，根据质量守恒可知，该有机物分子中一定含有C、H元素，不能确定是否含有氧元素，
故答案为：C、H；
（2）①4.6g该有机物的物质的量为：$\frac{4.6g}{46g/mol}$=0.1mol，该有机物分子中含有C原子数为：$\frac{0.2mol}{0.1mol}$=2；
5.4g水的物质的量为：$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，则该有机物分子中含有H原子数为：$\frac{0.3mol×2}{0.1mol}$=6，
含有C、H的总原子量为：12×2+1×6=30＜46，则该有机物分子中一定含有氧元素，含有氧原子数目为：$\frac{46-30}{16}$=1，
则该有机物分子式为：C₂H₆O，
故答案为：C₂H₆O；
②分子式为C₂H₆O的有机物可能为乙醇或二甲醚，核磁共振氢谱检测该有机物共有三种氢，二甲醚只有1种H，则该有机物为乙醇：CH₃CH₂OH，
故答案为：CH₃CH₂OH；
③乙醇分子中含有羟基，能够与活泼金属钠反应：2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑；
乙醇和乙酸、浓硫酸共热发生酯化反应，反应方程式为：CH₃COOH+CH₃CH₂OH$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O；
乙醇在银催化下与O₂反应生成乙醛和水，反应方程式为：2CH₃CH₂OH+O₂ $\stackrel{催化剂△}{→}$2CH₃CHO+2H₂O；
故答案为：乙醇能够与钠反应：2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑、乙醇发生酯化反应：CH₃COOH+CH₃CH₂OH$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O、乙醇催化氧化生成乙醛2CH₃CH₂OH+O₂ $\stackrel{催化剂△}{→}$2CH₃CHO+2H₂O等．

点评 本题考查了有机物结构与性质，题目难度中等，涉及有机物分子式确定的计算、有机物结构简式的判断、有机反应方程式书写等知识，熟练掌握常见有机物结构与性质为解答关键．