题目内容

11.在一定温度下,含氢、氧的有机物W的蒸气密度是同等条件下氢气的29倍,将其在氧气中完全燃烧,产物依次通入足量浓硫酸、足量的碱石灰中,浓硫酸、碱石灰净增质量之比为9:22.回答下列问题:
(1)W的分子式为C3H6O;
(2)M与W的相对分子质量相同,M能发生银镜反应且在核磁共振氢谱上只有1个峰.则M的结构简式为OHC-CHO;
(3)若W含有两种官能团且一种官能团能与钠反应产生氢气,则W的另一种官能团名称是碳碳双键;
(4)若W的同分异构体中只含一种官能团,则2种.其中,在核磁共振氢谱上有3个峰的结构简式为CH3CH2CHO(写一种即可).

分析 (1)相同条件下气体的摩尔质量与密度成正比,据此计算出M的摩尔质量;浓硫酸增重的是水的质量,碱石灰增重的是二氧化碳的质量,根据n=$\frac{m}{M}$计算出二氧化碳和水的物质的量,再根据C、H质量守恒计算出W分子中C、H原子数之比,最后通过讨论得出M的分子式;
(2)M能发生银镜反应且在核磁共振氢谱上只有1个峰,则M分子中含有醛基,且只含有1种H,结合W的相对分子质量判断M的结构简式;
(3)根据W的分子式计算出其不饱和度,若W含有两种官能团且一种官能团能与钠反应产生氢气,则其分子中含有羟基,再结合W的不饱和度判断其含有的官能团名称;
(4)W只含有1种官能团,且W分子中含有1个O原子,则W分子中一定含有C=O键,可能为丙醛或2-丙酮;结合丙醛和2-丙酮的结构简式判断满足条件的有机物结构.

解答 解:(1)相同条件下气体的摩尔质量与密度成正比,则该烃的摩尔质量为:2g/mol×29=58g/mol,
浓硫酸增重的是水的质量,碱石灰增重的是二氧化碳的质量,生成的二氧化碳和水的物质的量之比为:$\frac{22}{44}$:$\frac{9}{18}$=1:1,该有机物分子中还含有O,则该有机物的分子式通式为:CnH2nOx,
根据该有机物的摩尔质量可知:14n+16x=58(n、x为整数),当x=1时,n=3,当x=2时,n=$\frac{11}{7}$(舍弃),当x=3时,n=$\frac{5}{7}$(舍弃),
通过讨论可知,只有x=1、n=3符合条件,故W的分子式为:C3H6O,
故答案为:C3H6O;
(2)M与W的相对分子质量相同,M能发生银镜反应且在核磁共振氢谱上只有1个峰,则M分子中含有醛基,且只含有1种H,根据W的分子式C3H6O可知M的结构简式只能为:OHC-CHO,
故答案为:OHC-CHO;
(3)W含有两种官能团且一种官能团能与钠反应产生氢气,则W分子中含有羟基;分子式C3H6O的不饱和度为:$\frac{3×2+2-6}{2}$=1,则W含有的另一种官能团为碳碳双键,
故答案为:碳碳双键;
(4)若W的同分异构体中只含一种官能团,分子式C3H6O的不饱和度为:$\frac{3×2+2-6}{2}$=1,且含有1个O原子,则W分子中一定含有C=O结构,故W可能为丙醛或2-丙酮,总共有2种结构;
W的核磁共振氢谱上有3个峰,则W分子中含有3种H原子,则W为丙醛,其结构简式为:CH3CH2CHO,
故答案为:2;CH3CH2CHO.

点评 本题考查了常见有机物分子式、结构简式的确定,题目难度中等,明确常见有机物结构与性质为解答关键,注意掌握讨论法在确定有机物分子式中的应用方法,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力.

练习册系列答案
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