题目内容

5．有机物A仅含有C、H、O三种元素，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，进行了如下实验：
限选试剂：蒸馏水、2mol•L-1盐酸溶液、2mol•L-1 NaOH溶液、浓硫酸、NaHCO3粉末、金属Na、
无水乙醇
实验步骤实验结论
（1）A的质谱图如下：
（1）证明A的相对分子质量为90．
（2）将此9.0g A在足量纯O2充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现分别增重5.4g和13.2g．（2）证明A的分子式为：
C3H6O3．
（3）另取两份9.0g A分置于不同的试管中．往其中一份A中加入足量的NaHCO3粉末充分反应，生成2.24 L CO2（标准状况）．
往另一份A中加入足量金属钠充分反应，生成2.24 L H2（标准状况）．		（3）证明A的分子中含有羧基和羟基官能团．
（4）A的核磁共振氢谱如图：
（4）A的结构简式为：
．

分析 （1）质谱图中峰值最高者即为该有机物的相对分子质量；
（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，羧基和羟基都可以和金属钠发生化学反应生成氢气；
（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．

解答 解：（1）质谱图中峰值最高者即为该有机物的相对分子质量，图中最高为90，故相对分子质量为90，
故答案为：90；
（2）浓硫酸增重5.4g，则生成水的质量是5.4g，生成水的物质的量是$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，所含有氢原子的物质的量是0.6mol，
碱石灰增重13.2g，所以生成二氧化碳的质量是13.2g，所以生成二氧化碳的物质的量是$\frac{13.2g}{44g/mol}$=0.3mol，所以碳原子的物质的量是0.3mol，
所以有机物中碳个数是3，氢个数是6，根据相对分子质量是90，所以氧原子个数是3，即分子式为：C3H6O3，
故答案为：C3H6O3；
（3）9.0gA的物质的量为：$\frac{9.0g}{90g/mol}$=0.1mol，只有羧基可以和碳酸氢钠发生化学反应生成二氧化碳，
因含有一个羧基，所以和碳酸氢钠反应生成2.24LCO2（标准状况），羧基和醇羟基都可以和金属钠发生反应生成氢气，
因A含一个羧基和一个羟基，所以0.1molA与足量金属钠反应则生成2.24LH2（标准状况），
故答案为：2.24；足量金属钠充分反应，生成2.24 L H2（标准状况）；
（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，氢原子的个数比是3：1：1：1，所以结构简式为，
故答案为：．

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，注意把握有机物官能团与物质性质的关系．

练习册系列答案
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