Question

7．通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X，其相对分子质量为46，其中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%．
（1）X的分子式是C₂H₆O；
（2）X与金属钠反应放出氢气，反应的化学方程式是2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑ 
（3）X与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y的方程式2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu/Ag}$2CH₃CHO+2H₂O；Y能被新制的氢氧化铜氧化．其反应方程式为：CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O
（4）X与高锰酸钾酸性溶液反应可生成Z．在加热和浓硫酸作用下，X与Z反应可生成一种有香味的物质W，若184 g X和120 g Z反应能生成106 g W，计算该反应的产率．（要求写出计算过程）

Answer 1

分析 由题意知氧的质量分数为1-52.2%-13.0%=34.8%，则碳、氢、氧原子的个数分别为：
N（C）=$\frac{46×52.2%}{12}$≈2，N（H）=$\frac{46×13.0%}{1}$≈6，N（O）=$\frac{46×34.8%}{16}$≈1，
则X的分子式为C₂H₆O，乙醇含官能团羟基，故和钠反应产生氢气，催化氧化生成乙醛，则Y为乙醛，乙醇被高锰酸钾氧化生成Z为乙酸，乙酸与乙醇发生酯化反应生成W为CH₃COOCH₂CH₃，以此解答该题．

解答 解：（1）由题意知氧的质量分数为1-52.2%-13.0%=34.8%，
则碳、氢、氧原子的个数分别为：N（C）=$\frac{46×52.2%}{12}$≈2，N（H）=$\frac{46×13.0%}{1}$≈6，N（O）=$\frac{46×34.8%}{16}$≈1，
则X的分子式为C₂H₆O，
故答案为：C₂H₆O；
（2）因能与钠反应生成H₂，所以X为乙醇，反应方程式为：2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑，
故答案为：2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑；
（3）乙醇可被氧化为乙醛，Y为乙醛，结构简式为：CH₃CHO，反应的方程式为：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu或Ag}$2CH₃CHO+2H₂O，
乙醛在加热条件下与氢氧化铜浊液可反应生成乙酸，方程式为CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O，
故答案为：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu/Ag}$2CH₃CHO+2H₂O；CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O；
（4）由题意可知：生成的有香味的W就为酯，
即：Z为CH₃COOH，W为CH₃COOC₂H₅，
该反应的化学方程式为：
CH₃CH₂OH+CH₃COOH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O，
46g       60g              88g
由方程式可知，乙醇过量，按乙酸计算，120g乙酸理论上产生乙酸乙酯为：$\frac{88g}{60g}×120g$=176g，故该反应产率为：$\frac{106g}{176g}×100%$=60.2%，
答：该反应产率为60.2%．

点评 本题考查有机物的推断，侧重于学生分析能力、计算能力的考查，注意把握常见有机物的结构和性质，题目难度中等．