Question

【题目】某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行探究。

步骤一：这种碳氢化合物蒸气通过热的氧化铜(催化剂)，氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。2.12 g有机物X的蒸气氧化产生7.04 g二氧化碳和1.80 g水。

步骤二：通过仪器分析得知X的相对分子质量为106。

步骤三：用核磁共振仪测出X的核磁共振氢谱有2个峰，其面积之比为2∶3，如图Ⅰ。

步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ。

试填空：

(1)X的分子式为_____；X的名称为_____。

(2)步骤二中的仪器分析方法称为________。

(3)写出X与足量浓硝酸和浓硫酸混合物反应的化学方程式：________。

(4)写出X符合下列条件的同分异构体的结构简式_______________。

①芳香烃 ②苯环上一氯代物有三种

Answer 1

【答案】C8H10 对二甲苯 质谱法 、

【解析】

(1)首先根据n=，计算烃X及反应产生的CO2、H2O的物质的量，然后就可以确定X分子中C、H原子个数，确定物质的分子式；再根据X的红外光谱测定含有苯环，属于苯的同系物，而1H核磁共振谱有2个峰，其面积之比为2：3，则X为；

(2)通过仪器分析得相对分子质量的方法为质谱法；

(3)X与浓硝酸发生取代反应，由于硝酸足量，苯环上H原子全部为羟基取代；

(4)X的同分异构体符合下列条件：①芳香烃，②苯环上一氯代物有三种，苯环上有3种H原子，为乙苯或间二甲苯。

(1)烃X的物质的量n(X)=，反应产生的CO2的物质的量为n(CO2)=，反应产生的H2O的物质的量为n(H2O)=，则分子中N(C)==8；N(H)==10，故X的分子式为C8H10，X的红外光谱测定含有苯环，属于苯的同系物，而1H核磁共振谱有2个峰，其面积之比为2：3，则X为，名称为对二甲苯；

(2)步骤二通过仪器分析得知X的相对分子质量，该方法称为质谱法；

(3)X与足量浓硝酸和浓硫酸混合物反应的化学方程式：；

(4)X的同分异构体符合下列条件：①芳香烃，②苯环上一氯代物有三种，符合条件的同分异构体有：间二甲苯和乙苯。