Question

【題目】有機(jī)物A可由葡萄糖發(fā)酵得到，也可從酸牛奶中提取，純凈的A為無色粘稠液體，易溶于水。為研究A的組成與結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)步驟	解釋或?qū)嶒?yàn)結(jié)論
①稱取A 9.0g，升溫使其汽化，測(cè)其密度是相同條件下H2的45倍。	試通過計(jì)算填空： (1)A的相對(duì)分子質(zhì)量為______
②將此9.0g A在足量純O2中充分燃燒，并使其產(chǎn)物依次緩緩?fù)ㄟ^濃硫酸、堿石灰，發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4g和13.2g。	(2)A的分子式為______
③另取A9.0g，跟足量的NaHCO3粉末反應(yīng)，生成2.24L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，若與足量金屬鈉反應(yīng)則生成2.24L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)	(3)該有機(jī)物分子中含有羥基、羧基各1mol，羥基的電子式為______
④A的核磁共振氫譜如圖：	(4)A中含有______種氫原子
⑤綜上所述，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______

Answer 1

【答案】90 C3H6O3 4

【解析】

根據(jù)阿伏伽德羅定律，同溫同壓下摩爾質(zhì)量之比等于密度之比進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)濃硫酸增重的質(zhì)量即堿石灰增重的質(zhì)量分別為生成水的質(zhì)量和生成二氧化碳的質(zhì)量，利用計(jì)算出生成水的物質(zhì)的量，得到含有氫原子的物質(zhì)的量，得到碳原子的物質(zhì)的量，根據(jù)有機(jī)物中碳原子和氫原子的個(gè)數(shù)比和相對(duì)分子質(zhì)量得到分子式。只有羧基可以和碳酸氫鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成二氧化碳，根據(jù)二氧化碳的體積計(jì)算可知含有一個(gè)羧基，醇羥基可以和金屬鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，根據(jù)氫氣的體積計(jì)算含有羥基數(shù)目是1個(gè)，根據(jù)羥基的結(jié)構(gòu)式寫出它的電子式。根據(jù)核磁共振氫譜圖看出有機(jī)物中有4個(gè)峰值，則含4種類型的等效H原子，根據(jù)有機(jī)物的分子式、官能團(tuán)、等效氫原子數(shù)目，根據(jù)峰面積得到氫原子個(gè)數(shù)，寫出化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

①有機(jī)物質(zhì)的密度是相同條件下H2的45倍，所以有機(jī)物質(zhì)的分子式量為：45×2=90；

②濃硫酸增重5.4g，則生成水的質(zhì)量是5.4g，生成水的物質(zhì)的量是：，所含有氫原子的物質(zhì)的量是0.6mol，堿石灰增重13.2g，所以生成二氧化碳的質(zhì)量是13.2g，所以生成二氧化碳的物質(zhì)的量是： ，所以碳原子的物質(zhì)的量是0.3mol，所以有機(jī)物中碳個(gè)數(shù)是3，氫個(gè)數(shù)是6，根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量是90，所以氧原子個(gè)數(shù)是3，即分子式為：C3H6O3；

③9.0g A的物質(zhì)的量為，只有羧基可以和碳酸氫鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成二氧化碳，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LCO2的物質(zhì)的量，則含有一個(gè)羧基，醇羥基可以和金屬鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，與足量金屬鈉反應(yīng)則生成2.24L H2的物質(zhì)的量，則含有羥基數(shù)目是1個(gè)；羥基為中性原子團(tuán)，其電子式為；

④根據(jù)核磁共振氫譜圖看出有機(jī)物中有4個(gè)峰值，峰面積為3：1：1：1，氫原子的個(gè)數(shù)比是3：1：1：1，則含4種類型的等效H原子；

⑤有機(jī)物A的分子式為C3H6O3，含有官能團(tuán)為：-COOH、-OH，分子中含有4種類型的等效氫原子，氫原子的個(gè)數(shù)比是3：1：1：1，所以A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：。