题目内容
【题目】有 X、Y、Z 三种元素,X 是有机化合物中必含的元素, Y 是地壳里含量最多的元素,Z 是质 量最轻的元素。X、Y、Z 三种元素组成的有机物 M 能被酸性高锰酸钾氧化生成 N。为了测定有机物 M 的结构,做如下实验:
①将 4.6 g 有机物 M 完全燃烧,测得生成 0.2mol CO2 和 5.4 g 水; ②用质谱仪检测有机物 M,得到如图 1 所示的质谱图; ③用核磁共振仪处理有机物 M,得到如图 2 所示图谱。
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试回答下列问题:
(1)M 的结构简式是___________________,N 中含有的官能团的结构简式为_____________。
(2)写出 M 在铜作催化剂且加热条件下与氧气发生反应的化学方程式___________________。
(3)写出 M 与 N 在浓 H2SO4加热条件下发生反应的化学方程式___________________。
【答案】 CH3CH2OH —COOH 2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O CH3COOH+CH3 CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
【解析】X、Y、Z 三种元素,X是有机化合物中必含的元素,则X为碳元素;Y是地壳里含量最多的元素,则Y为氧元素;Z 是质量最轻的元素,则Z为氢元素。
用质谱仪检测有机物 M,得到如图 1 所示的质谱图,其相对分子质量为46;通过计算,二氧化碳的物质的量为0.2mol,水的物质的量为
=0.3mol,所以有机物中含氧原子的物质的量=
=0.1mol,所以碳氢氧的原子个数比为2:6:1,根据相对分子质量分析,化学式为C2H6O,根据核磁共振氢谱分析,有三中氢原子,比例为3:2:1,所以M的结构简式为:CH3CH2OH;M 能被酸性高锰酸钾氧化生成 N。N为CH3COOH。(1)M 的结构简式是CH3CH2OH,N 为CH3COOH,含有的官能团的结构简式为-COOH;(2)CH3CH2OH在铜作催化剂且加热条件下与氧气发生反应生成CH3CHO,反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O;(3)CH3CH2OH 与 CH3COOH在浓 H2SO4加热条件下发生反应的化学方程式为:CH3COOH+CH3 CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O。