Question

1．某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行探究．
步骤一：这种烃X的蒸气通过热的氧化铜（催化剂），全部氧化成二氧化碳和水，再依次用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收．2.12g有机物X的蒸气氧化产生1.80g水和7.04g二氧化碳．
步骤二：通过仪器分析得知X的相对分子质量为106．
步骤三：用核磁共振仪测出X的¹H核磁共振谱有2个峰，其面积之比为2：3．如图Ⅰ．

步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ．
试填空：
（1）X的名称为1，4-二甲苯．
（2）能区分X与苯的试剂是酸性高锰酸钾溶液（填溶液名称）．
（3）写出X与足量浓硝酸和浓硫酸混合物反应的化学方程式：．
（4）写出X符合下列条件的同分异构体结构简式．
①芳香烃    ②苯环上一氯代物有三种．

Answer 1

分析 烃X的物质的量为$\frac{2.12g}{106g/mol}$=0.02mol，生成二氧化碳为$\frac{7.04g}{44g/mol}$=0.16mol，生成水为$\frac{1.8g}{18g/mol}$=0.1mol，则分子中N（C）=$\frac{0.16mol}{0.02mol}$=8、N（H）=$\frac{0.1mol×2}{0.02mol}$=10，故X的分子式为C₈H₁₀，X的红外光谱测定含有苯环，属于苯的同系物，而¹H核磁共振谱有2个峰，其面积之比为2：3，则X为．

解答 解：烃X的物质的量为$\frac{2.12g}{106g/mol}$=0.02mol，生成二氧化碳为$\frac{7.04g}{44g/mol}$=0.16mol，生成水为$\frac{1.8g}{18g/mol}$=0.1mol，则分子中N（C）=$\frac{0.16mol}{0.02mol}$=8、N（H）=$\frac{0.1mol×2}{0.02mol}$=10，故X的分子式为C₈H₁₀，X的红外光谱测定含有苯环，属于苯的同系物，而¹H核磁共振谱有2个峰，其面积之比为2：3，则X为．
（1）X名称为1，4-二甲苯，故答案为：1，4-二甲苯；
（2）X能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能，可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别，故答案为：酸性高锰酸钾；
（3）X与足量浓硝酸和浓硫酸混合物反应的化学方程式：，
故答案为：；
（4）X符合下列条件的同分异构体：①芳香烃 ②苯环上一氯代物有三种，该同分异构体的结构简式为：，
故答案为：．

点评 本题考查有机物的推断、限制条件同分异构体书写，注意有机物研究的一般方法与步骤，难度中等．