题目内容

为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验.
(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得:生成5.4g H2O和8.8g CO2,消耗氧气6.72L(标准状况下).则该物质中各元素的原子个数比是
2:6:1
2:6:1

(2)质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量为46;核磁共振氢原子光谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号),根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目.例如:甲基氯甲基醚(Cl-CH2一O-CH3)有两种氢原子(如图).经测定,有机物A的核磁共振氢谱示意图(如图),则A的结构简式为
CH3CH2OH
CH3CH2OH
分析:(1)根据元素守恒可判断有机化合物中一定含有C和H两种元素,根据生成8.8g的二氧化碳中C元素质量即为化合物中所含C元素质量、生成5.4g 的水中H元素质量即为化合物中所含H元素质量,对氧元素的确定要根据二氧化碳和水中的氧元素质量之和与氧气中氧元素的质量来分析,若前者大,则有机化合物有氧元素,两者相等,则有机化合物没有有氧元素,然后求出各自的物质的量,根据各元素的物质的量之比可推测实验式(最简式);
(2)根据有机物的最简式和相对分子质量求出分子式,然后根据氢原子的种类写出结构简式.
解答:解:(1)根据质量守恒定律得:化合物中所含C元素质量为:8.8g×
12
44
=2.4g,
                        化合物中所含H元素质量为:5.4g×
2
18
=0.6g,
    二氧化碳和水中的氧元素质量之和为 (8.8g-2.4g)+(5.4g-0.6g)=11.2g,而 氧气的质量为
6.72L
22.4L/mol
×32g/mol=9.6g,所以有机物中氧元素质量为11.2g-9.6g=1.6g,
n(C):n(H):n(O)=
2.4
12
0.6
1
1.6
16
=2:6:1,所以化合物的实验式(最简式)是C2H6O,故答案为:2:6:1;
(2)因化合物的实验式(最简式)是C2H6O,所以分子式为(C2H6O)n,而有机化合物的相对分子质量为46,所以n=1,则分子式为:C2H6O,由核磁共振氢谱示意图可知化合物中有三种氢原子,结构简式为CH3CH2OH,故答案为:CH3CH2OH.
点评:本题主要考查了分子式的确定和分子结构的确定,有一定的难度.
练习册系列答案
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为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验.
[分子式的确定]
(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得:生成5.4g H2O和8.8g CO2,消耗氧气6.72L(标准状况下).则该物质中各元素的原子个数比是
n(C):n(H):n(O)=2:6:1
n(C):n(H):n(O)=2:6:1

(2)质谱仪测定有机化合物的相对分子质量为46,则该物质的分子式是
C2H6O
C2H6O

(3)根据元素的化合价,预测A的可能结构并写出结构简式
CH3CH2OH、CH3-O-CH3
CH3CH2OH、CH3-O-CH3

[结构式的确定]
(4)经测定,有机物A分子内有3类氢原子,则A的结构简式为
CH3CH2OH
CH3CH2OH

[性质实验]
(5)A在铜的催化下,可被氧气氧化为B,反应方程式为:
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O

B在加热的条件下与银氨溶液反应,反应方程式为:
CH3CHO+2Ag(NH32OH
水浴加热
2Ag↓+3NH3↑+H2O+CH3COONH4
CH3CHO+2Ag(NH32OH
水浴加热
2Ag↓+3NH3↑+H2O+CH3COONH4

(6)A在一定条件下脱水可生成C,C可聚合成包装塑料D,请写出C转化为D的化学反应方程式:
nCH2=CH2
nCH2=CH2

(7)体育比赛中当运动员肌肉扭伤时,队医随即用氯乙烷(沸点为12.27℃)对受伤部位进行局部冷冻麻醉.请用C选择合适的试剂和方法制备氯乙烷,要求原子利用率为100%,请写出制备反应方程式:
CH2=CH2+HClCH3CH2Cl,
CH2=CH2+HClCH3CH2Cl,

(8)A可通过粮食在一定条件下制得,由粮食制得的A在一定温度下密闭储存,因为发生一系列的化学变化而变得更醇香.请写出最后一步反应的化学方程式:
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,

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