Question

18．有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取，纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水．为研究A的组成与结构，进行实验如表所示：

实验步骤	解释或实验结论
（1）称取A9.0g，升温使其变化，测其密度是相同条件下H2的45倍	（1）A的相对分子质量为90
（2）将此9.0gA在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g	（2）A的分子式为C3H6O3
（3）另取A9.0g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24LCO2（标准状况），若与足量金属钠反应则生成2.24LH2（标准状况）	（3）用结构简式表示A中含有的官能团羧基、羟基
（4）A的核磁共振氢谱如图：	（4）综上所述，A的结构简式为
（5）已知两分子A在一定条件下可生成六元环状酯，写出该反应的化学方程式：2$→_{△}^{浓硫酸}$+2H2O．

Answer 1

分析 （1）相同条件下，气体的相对分子质量之比等于密度之比；
（2）浓硫酸可以吸收水，碱石灰可以吸收二氧化碳，根据元素守恒来确定有机物的分子式；
（3）羧基可以和碳酸氢钠发生化学反应生成二氧化碳，-OH、-COOH和金属钠发生化学反应生成氢气，根据生成气体物质的量判断含有的官能团；
（4）核磁共振氢谱图中有几个峰值则含有几种类型的等效氢原子，峰面积之比等于氢原子的数目之比，结合A的分子式、含有的官能团确定A的结构简式；
（5）根据A的结构简式书写．

解答 解：（1）有机物质的密度是相同条件下H₂的45倍，所以有机物质的相对分子质量=45×2=90，
故答案为：90；
（2）9.0gA的物质的量=$\frac{9g}{90g/mol}$=0.1mol，浓硫酸增重5.4g，则生成水的质量是5.4g，生成n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，所含有n（H）=0.6mol，碱石灰增重13.2g，生成m（CO₂）是13.2g，n（CO₂）=$\frac{13.2g}{44g/mol}$=0.3mol，所以n（C）=0.3mol，n（A）：n（C）：n（H）=0.1mol：0.3mol：0.6mol=1：3：6，则有机物中碳个数是3，氢个数是6，根据相对分子质量是90，所以氧原子个数=$\frac{90-12×3-6}{16}$=3，即分子式为：C₃H₆O₃，
故答案为：C₃H₆O₃；
（3）9.0gA的物质的量为0.1mol，A和碳酸氢钠反应说明A中含有羧基，生成2.24LCO₂（标准状况），n（CO₂）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，所以含有一个羧基；
醇羟基和羧基都可以和金属钠发生反应生成氢气，与足量金属钠反应则生成2.24LH₂（标准状况），
n（H₂）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，羧基或羟基与钠反应生成氢气时，羧基或羟基的物质的量与氢气的物质的量之比为2：1，A与钠反应时，A的物质的量与氢气的物质的量之比是1：1，则说明A中除了含有一个羧基外还含有一个羟基，
故答案为：羧基、羟基；
（4）根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值，则含4种类型的等效氢原子，且氢原子的个数比是3：1：1：1，所以结构简式为：，
故答案为：；
（5）在一定条件下反应生成含六元环化合物的化学方程式为：2$→_{△}^{浓硫酸}$+2H₂O，
故答案为：2$→_{△}^{浓硫酸}$+2H₂O．

点评 本题是一道关于有机物的结构和性质知识的综合推断题，考查学生对知识的整合能力，难度中等，注意根据A和碳酸氢钠、钠反应时生成气体体积判断含有的官能团．