题目内容
某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%、含氢为6.67%,其余含有氧.现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构.
方法一:用质谱法分析得知A的相对分子质量为150.
方法二:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1:2:2:2:3.如下图A.
方法三:利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如下图B.

试填空.
(1)A的分子式为
(2)A的分子中只含一个甲基的依据是
a.A的相对分子质量 b.A的分子式
c.A的核磁共振氢谱图 d.A分子的红外光谱图
(3)A的结构简式为
(4)A与氢氧化钠溶液作用时的反应方程式为
(5)A的芳香类同分异构体有多种,其中符合条件:①分子结构中只含一个官能团;②分子结构中含有一个甲基;③苯环上只有一个取代基的共有
方法一:用质谱法分析得知A的相对分子质量为150.
方法二:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1:2:2:2:3.如下图A.
方法三:利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如下图B.
试填空.
(1)A的分子式为
C9H10O2
C9H10O2
.(2)A的分子中只含一个甲基的依据是
cd
cd
(填最直接的两条依据的序号).a.A的相对分子质量 b.A的分子式
c.A的核磁共振氢谱图 d.A分子的红外光谱图
(3)A的结构简式为
C6H5COOCH2CH3
C6H5COOCH2CH3
.(4)A与氢氧化钠溶液作用时的反应方程式为
C6H5COOCH2CH3+NaOH→C6H5CONa+CH3CH2OH
C6H5COOCH2CH3+NaOH→C6H5CONa+CH3CH2OH
;该反应的类型属于水解反应
水解反应
.(5)A的芳香类同分异构体有多种,其中符合条件:①分子结构中只含一个官能团;②分子结构中含有一个甲基;③苯环上只有一个取代基的共有
5
5
(不包括A本身)种.其中属于羧酸类的结构简式为C6H5CH(CH3)COOH
C6H5CH(CH3)COOH
.分析:(1)根据各元素的含量,结合相对分子质量确定有机物A中C、H、O原子个数,进而确定有机物A的分子式;
(2)A的核磁共振氢谱有5个峰,说明分子中有5种H原子,其面积之比为对应的各种H原子个数之比,根据分子式可知分子中H原子总数,进而确定甲基数目;
(3)根据A的分子式,结合A分子的红外光谱,核磁共振氢谱确定A的结构简式;
(4)根据有机物的结构书写反应方程式,判断发生的反应类型;
(5)确定取代基的组成,书写符合条件的取代基的异构体,据此解答.
(2)A的核磁共振氢谱有5个峰,说明分子中有5种H原子,其面积之比为对应的各种H原子个数之比,根据分子式可知分子中H原子总数,进而确定甲基数目;
(3)根据A的分子式,结合A分子的红外光谱,核磁共振氢谱确定A的结构简式;
(4)根据有机物的结构书写反应方程式,判断发生的反应类型;
(5)确定取代基的组成,书写符合条件的取代基的异构体,据此解答.
解答:解:(1)有机物A中C原子个数N(C)═
=9,有机物A中H原子个数N(H)═
=10,
有机物A中O原子个数N(O)═
2,所以有机物A的分子式为C9H10O2,
故答案为:C9H10O2;
(2)A的核磁共振氢谱有5个峰,说明分子中有5种H原子,其面积之比为对应的各种H原子个数之比,由分子式可知分子中H原子总数,进而确定甲基数目,所以需要知道A的分子式及A的核磁共振氢谱图,
故答案为:bc;
(3)由A分子的红外光谱知,含有C6H5C-基团,由苯环上只有一个取代基可知,苯环上的氢有三种,H原子个数分别为1个、2个、2个.由A的核磁共振氢谱可知,除苯环外,还有两种氢,且两种氢的个数分别为2个、3个,由A分子的红外光谱可知,A分子结构有碳碳单键及C-H、C=O、C-O等基团,所以符合条件的有机物A结构简式为C6H5COOCH2CH3,故答案为:C6H5COOCH2CH3;
(4)A结构简式为C6H5COOCH2CH3,属于酯,与氢氧化钠反应方程式为:C6H5COOCH2CH3+NaOH→C6H5CONa+CH3CH2OH,属于水解反应,
故答案为:C6H5COOCH2CH3+NaOH→C6H5CONa+CH3CH2OH;水解反应;
(5)由题目条件可知,取代基的组成为-C3H5O2,符合条件的取代基有:-OOCCH2CH3、-CH2OOCCH3、-CH2COOCH3、-CH(CH3)OOCH、-CH(CH3)COOH,共有5种,属于羧酸类的结构简式为C6H5CH(CH3)COOH,
故答案为:5;C6H5CH(CH3)COOH.
| 150×72% |
| 12 |
| 150×6.67% |
| 1 |
有机物A中O原子个数N(O)═
| 150-12×9-10 |
| 16 |
故答案为:C9H10O2;
(2)A的核磁共振氢谱有5个峰,说明分子中有5种H原子,其面积之比为对应的各种H原子个数之比,由分子式可知分子中H原子总数,进而确定甲基数目,所以需要知道A的分子式及A的核磁共振氢谱图,
故答案为:bc;
(3)由A分子的红外光谱知,含有C6H5C-基团,由苯环上只有一个取代基可知,苯环上的氢有三种,H原子个数分别为1个、2个、2个.由A的核磁共振氢谱可知,除苯环外,还有两种氢,且两种氢的个数分别为2个、3个,由A分子的红外光谱可知,A分子结构有碳碳单键及C-H、C=O、C-O等基团,所以符合条件的有机物A结构简式为C6H5COOCH2CH3,故答案为:C6H5COOCH2CH3;
(4)A结构简式为C6H5COOCH2CH3,属于酯,与氢氧化钠反应方程式为:C6H5COOCH2CH3+NaOH→C6H5CONa+CH3CH2OH,属于水解反应,
故答案为:C6H5COOCH2CH3+NaOH→C6H5CONa+CH3CH2OH;水解反应;
(5)由题目条件可知,取代基的组成为-C3H5O2,符合条件的取代基有:-OOCCH2CH3、-CH2OOCCH3、-CH2COOCH3、-CH(CH3)OOCH、-CH(CH3)COOH,共有5种,属于羧酸类的结构简式为C6H5CH(CH3)COOH,
故答案为:5;C6H5CH(CH3)COOH.
点评:本题考查有机物分子式的确定、同分异构体的书写等,题目难度较大,(3)根据谱图写出符合条件的结构简式为本题易错点.
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