Question

17．已知有机化合物X中各元素的质量分数分别为C---60%，H---13.3%，O---26.7%．
请填空：
（1）有机物X的实验式为C₃H₈O．若0.1molX在足量氧气中充分燃烧需消耗氧气10.08L（标准状况），则X的分子式为C₃H₈O．
（2）实验表明：X能与金属钠反应产生H₂．X分子的核磁共振氢谱中有4个吸收峰，且面积之比为3：2：2：1，则X分子中含有的官能团的名称为羟基，X的结构简式为CH₃CH₂CH₂OH．
（3）X有两种同分异构体Y和Z，其中Y能与金属钠反应产生H₂，而Z不能．则Y、Z的结构简式分别为CH₃CHOHCH₃、CH₃OCH₂CH₃．

Answer 1

分析 （1）根据相对原子质量及元素的质量分数来计算某化合物X中原子的个数之比，即实验式；
（2）根据实验式中碳原子已饱和，则分子式也就是实验式，然后根据X能与金属钠反应产生H₂，说明含有羟基，不同氢原子在核磁共振氢谱中对应不同的峰，且峰的面积与氢原子数成正比求出结构简式；
（3）CH₃CH₂CH₂OH的同分异构体有2-丙醇和甲乙醚，2-丙醇与金属钠反应产生H₂，甲乙醚金属钠反应产生H₂．

解答 解：（1）分子中碳、氢、氧原子的个数之比为：$\frac{60%}{12}$：$\frac{13.3%}{1}$：$\frac{26.7%}{16}$=3：8：1，所以该有机物的实验式为C₃H₈O；
设X的化学式为（C₃H₈O）_x，0.1molX在空气中充分燃烧需消耗标况下氧气10.08L，则0.1x×（3+$\frac{8}{4}$-$\frac{1}{2}$）×22.4=10.08，解得：x=1，则X分子式为C₃H₈O，
故答案为：C₃H₈O；C₃H₈O；
（2）实验式中碳原子已饱和，所以分子式也为C₃H₈O，X能与金属钠反应产生H₂，说明含有羟基，分子的核磁共振氢谱中有4个吸收峰，且面积之比为3：2：2：1，即有4种氢原子，个数之比为3：2：2：1，结构简式为CH₃CH₂CH₂OH；
故答案为：羟基、CH₃CH₂CH₂OH；
（3）CH₃CH₂CH₂OH的同分异构体有2-丙醇和甲乙醚，2-丙醇与金属钠反应产生H₂，甲乙醚金属钠反应产生H₂，2-丙醇的结构简式为CH₃CHOHCH₃，甲乙醚的结构简式为CH₃OCH₂CH₃，
故答案为：CH₃CHOHCH₃；CH₃OCH₂CH₃．

点评 本题考查有机物分子式、结构简式的确定，题目难度中等，明确常见有机物组成、结构与性质为解答关键，注意掌握守恒思想在确定有机物分子式的方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．