Question

2．一定量的苯的同系物A[符合通式C_mH_2m-6（m≥6）]完全燃烧，生成的气体通过浓硫酸后，浓硫酸增重5.4克，再通过KOH溶液后，KOH溶液增重19.8克，（设浓硫酸和KOH溶液完全吸收燃烧后的产物）．
（1）通过计算确定A的分子式．
（2）若A分子的核磁共振氢谱中只有两种峰，写出A的结构简式．

Answer 1

分析 浓硫酸具有吸水性，钠离子增重5.4g为水的质量，则n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（H）=2n（H₂O）=2×0.3mol=0.6mol，生成物通入KOH溶液，增重的19.8g质量为二氧化碳的质量，则n（CO₂）=$\frac{19.8g}{44g/mol}$=0.45mol，n（C）=n（CO₂）=0.45mol，故苯的同系物A分子中C、H原子数目之比为0.45mol：0.6mol=3：4，令A的分子式为C_nH_2n-6，则n：（2n-6）=3：4，解得n=9，故A的分子式为C₉H₁₂，若A的核磁共振氢谱中只有2种峰，则A为均三甲苯，据此进行解答．

解答 解：（1）浓硫酸具有吸水性，钠离子增重5.4g为水的质量，则n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（H）=2n（H₂O）=2×0.3mol=0.6mol，生成物通入KOH溶液，增重的19.8g质量为二氧化碳的质量，则n（CO₂）=$\frac{19.8g}{44g/mol}$=0.45mol，n（C）=n（CO₂）=0.45mol，故苯的同系物A分子中C、H原子数目之比为0.45mol：0.6mol=3：4，令A的分子式为C_nH_2n-6，则n：（2n-6）=3：4，解得n=9，故A的分子式为C₉H₁₂，
答：A的分子式为C₉H₁₂；
（2）若A的核磁共振氢谱中只有2种峰，则有两种氢，为均三甲苯，其结构简式为：，
答：A的结构简式为．

点评 本题考查了有机物分子式、结构简式的确定，题目难度中等，注意计算A分子中C、H原子数目关系，再利用苯的同系物组成通式解答，试题培养了学生的灵活应用能力．