题目内容
有机物A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:
实验步骤解释或实验结论,
(1)称取A 9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍. 试通过计算填空:A的相对分子质量为 .
(2)将此9.0gA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,发现两者分别增重5.4g和13.2g.A的分子式为 .
(3)另取A 9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况).用结构简式表示A中含有的官能团 .
(4)A中有4种化学环境不同的氢原子,个数比为3:1:1:1 综上所述,A的结构简式 .
(5)写出由两分子A发生酯化反应生成的6元环状酯的结构简式 .
实验步骤解释或实验结论,
(1)称取A 9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍. 试通过计算填空:A的相对分子质量为
(2)将此9.0gA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,发现两者分别增重5.4g和13.2g.A的分子式为
(3)另取A 9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况).用结构简式表示A中含有的官能团
(4)A中有4种化学环境不同的氢原子,个数比为3:1:1:1 综上所述,A的结构简式
(5)写出由两分子A发生酯化反应生成的6元环状酯的结构简式
考点:有关有机物分子式确定的计算
专题:
分析:(1)相同条件下,气体的相对分子质量之比等于密度之比;
(2)浓硫酸可以吸收水,碱石灰可以吸收二氧化碳,根据原子守恒计算分子中C、H原子数目,进而确定是否含有O元素,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,-OH、-COOH和金属钠发生化学反应生成氢气,根据生成气体物质的量判断含有的官能团;
(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,结合A的分子式、含有的官能团确定A的结构简式;
(5)根据A的结构简式书写酯化反应生成6元环状酯的结构简式.
(2)浓硫酸可以吸收水,碱石灰可以吸收二氧化碳,根据原子守恒计算分子中C、H原子数目,进而确定是否含有O元素,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,-OH、-COOH和金属钠发生化学反应生成氢气,根据生成气体物质的量判断含有的官能团;
(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,结合A的分子式、含有的官能团确定A的结构简式;
(5)根据A的结构简式书写酯化反应生成6元环状酯的结构简式.
解答:
解:(1)有机物质的密度是相同条件下H2的45倍,所以有机物质的相对分子质量=45×2=90,故答案为:90;
(2)9.0gA的物质的量=
=0.1mol,浓硫酸增重5.4g,则生成水的质量是5.4g,生成n(H2O)=
=0.3mol,所含有n(H)=0.6mol,碱石灰增重13.2g,生成m(CO2)是13.2g,n(CO2)=
=0.3mol,所以n(C)=0.3mol,n(A):n(C):n(H)=0.1mol:0.3mol:0.6mol=1:3:6,则有机物中碳个数是3,氢个数是6,根据相对分子质量是90,所以氧原子个数=
=3,即分子式为:C3H6O3,故答案为:C3H6O3;
(3)9.0gA的物质的量=
=0.1mol,A和碳酸氢钠反应说明A中含有羧基,生成2.24LCO2(标准状况),n(CO2)=
=0.1mol,所以含有一个羧基;
醇羟基和羧基都可以和金属钠发生反应生成氢气,与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况),n(H2)=
=0.1mol,羧基或羟基与钠反应生成氢气时,羧基或羟基的物质的量与氢气的物质的量之比为2:1,A与钠反应时,A的物质的量与氢气的物质的量之比是1:1,则说明A中除了含有一个羧基外还含有一个羟基,
故答案为:-COOH、-OH;
(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,且氢原子的个数比是3:1:1:1,所以结构简式为:
,故答案为:
;
(5)由两分子A发生酯化反应生成的6元环状酯的结构简式为:
,
故答案为:
.
(2)9.0gA的物质的量=
| 9g |
| 90g/mol |
| 5.4g |
| 18g/mol |
| 13.2g |
| 44g/mol |
| 90-12×3-6 |
| 16 |
(3)9.0gA的物质的量=
| 9g |
| 90g/mol |
| 2.24L |
| 22.4L/mol |
醇羟基和羧基都可以和金属钠发生反应生成氢气,与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况),n(H2)=
| 2.24L |
| 22.4L/mol |
故答案为:-COOH、-OH;
(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,且氢原子的个数比是3:1:1:1,所以结构简式为:
(5)由两分子A发生酯化反应生成的6元环状酯的结构简式为:
故答案为:
点评:本题考查有机物分子式与结构的确定,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,注意根据A和碳酸氢钠、钠反应时生成气体体积判断含有的官能团.
练习册系列答案
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在溶有0.5molNa2SO4的水溶液中,含有的Na+离子数是( )个.
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