Question

16．有机物A只由C、H、O三种元素组成，常用作有机合成的中间体，测得8.4g该有机物经燃烧生成22.0g CO₂和7.2g水．质谱图表明其相对分子质量为84；红外光谱分析表明A中含有-O-H和位于分子端的C-H，核磁共振氢谱显示有3种峰，且峰面积之比为6：1：1．
①写出A的分子式C₅H₈O；
②写出A的结构简式；
③下列物质一定能与A发生反应的是abc（填序号）
a．H₂      b．KMnO₄      c．Br₂
④有机物B是A的同分异构体，1mol B可以与1mol Br₂加成，该有机物的所有碳原子在同一平面上，核磁共振氢谱显示有3种峰，且峰面积之比为6：1：1，则B的结构简式是．

Answer 1

分析 ①根据n=$\frac{m}{M}$计算有机物A、二氧化碳、水的物质的量，根据原子守恒计算烃分子中C、H原子数目，根据相对原子质量计算分子中氧原子数目，据此书写该烃的分子式；
②红外光谱分析表明A分子中含有O-H键和位于分子端的C≡C键，核磁共振氢谱有三个峰，峰面积为6：1：1，分子中有3种不同的H原子，原子数目之比为6：1：1，结合有机物的分子式判断有机物A的结构；
③根据有机物A含有是官能团进行分析解答；
④有机物B是A的同分异构体，1molB可与1molBr₂加成，故分子中含有1个C=C双键，该有机物所有碳原子在同一个平面，其余的碳原子连接C=C双键，没有顺反异构现象，不饱和双键至少其中一个C原子连接两个相同的基团甲基，结合A的结构简式书写．

解答 解：①有机物A只含有C、H、O三种元素，质谱图表明其相对分子质量为84，16.8g有机物A的物质的量=$\frac{16.8g}{84g/mol}$=0.2mol，经燃烧生成44.0g CO₂，物质的量为1mol，生成14.4g H₂O，物质的量为 $\frac{14.4g}{44g/mol}$=0.8mol，故有机物A分子中N（C）=$\frac{1mol×1}{0.2mol}$=5，N（H）=$\frac{0.8mol×2}{0.2mol}$=8，故N（O）=$\frac{84-12×5-8}{16}$=1，故A的分子式为C₅H₈O，
故答案为：C₅H₈O；
②不饱和度为：$\frac{2×5+2-8}{2}$=2，红外光谱分析表明A分子中含有O-H键和位于分子端的C≡C键，核磁共振氢谱有三个峰，峰面积为6：1：1，故分子中含有2个CH₃、1个-OH连接在同一C原子上，所以A的结构简式为：，
故答案为：；

③红外光谱分析表明A分子中含有O-H键和位于分子端的C≡C键，不饱和度为：$\frac{2×5+2-8}{2}$=2，不含其它官能团，含有羟基，能与钠反应，含有C≡C双键，能与酸性高锰酸钾发生氧化反应，能与溴发生加成反应，能与氢气发生加成反应，
故答案为：abc；
④有机物B是A的同分异构体，1molB可与1molBr₂加成，故分子中含有1个C=C双键，该有机物所有碳原子在同一个平面，其余的碳原子连接C=C双键，没有顺反异构现象，不饱和双键至少其中一个C原子连接两个相同的基团甲基，结合A的结构简式可知，B中还含有-CHO，故B的结构简式为：，
故答案为：．

点评 本题考查有机物的推断，涉及分子式、结构式的确定、官能团性质、同分异构体书写等知识，题目难度中等，是对学生综合能力的考查，确定分子式是解题的关键，注意掌握常见有机物结构与性质．