Question

有机物A常用于食品行业．已知9.0g A在足量O₂中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4g和13.2g，经检验剩余气体为O₂．
（1）A分子的质谱图如图所示，从图中可知其相对分子质量是

 

，则A的分子式是

 

．
（2）A能与NaHCO₃溶液发生反应，A一定含有的官能团名称是

 

．
（3）A分子的核磁共振氢谱有4个峰，峰面积之比是1：1：1：3，则A的结构简式是

 

．
（4）0.1mol A与足量Na反应，在标准状况下产生H₂的体积是

 

L．

Answer 1

考点：有机物实验式和分子式的确定,常见有机化合物的结构

专题：有机物分子组成通式的应用规律

分析：（1）根据浓硫酸增重5.4g为水的质量，碱石灰增重13.2g为二氧化碳的质量，根据质量守恒计算氧元素的质量，进而计算最简式，再结合相对分子质量计算分子式；
（2）A能与NaHCO₃溶液发生反应，A一定含有羧基（-COOH）；
（3）分子的核磁共振氢谱有4个峰，说明分子中含有4种H原子，峰面积之比是1：1：1：3，则4种H原子的数目之比为1：1：1：3，结合分子式判断分子结构；
（4）结合有机物的结构判断与钠的反应，进而计算生成氢气的体积．

解答： 解：（1）5.4g水的物质的量为

5.4g

18g/mol

=0.3mol，n（H）=0.6 mol，13.2g二氧化碳的物质的量为

13.2g

44g/mol

=0.3mol，n（C）=n（CO₂）=0.3 mol，此有机物9.0g含O元素质量：9.0g-0.6g-0.3×12 g=4.8 g，n（O）=

4.8g

16g/mol

=0.3 mol，故n（C）：n（H）：n（O）=0.3mol：0.6mol：0.3mol=1：2：1，即实验式为CH₂O，设分子式为（CH₂O）n，根据谱图如图所示质荷比，可知A的相对分子质量为90，可得30n=90，解得：n=3，故有机物A为C₃H₆O₃；
故答案为：90；C₃H₆O₃；
（2）A能与NaHCO₃溶液发生反应，A一定含有羧基（-COOH），故答案为：羧基；
（3）有机物A为C₃H₆O₃，核磁共振氢谱有4个峰，峰面积之比是1：1：1：3，则分子中4种H原子的数目为1、1、1、3，分子中含有1个-COOH、1个-CH₃、1个、1个-OH，有机物A的结构简式为CH₃CH（OH）COOH，故答案为：CH₃CH（OH）COOH；
（4）有机物A含有-OH和-COOH，都能与Na反应生成氢气，反应的化学方程式为，由方程式可知0.1molA与足量Na反应生成氢气0.1mol，在标准状况下产生H₂的体积是0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
故答案为：2.24．

点评：本题考查有机物分子式与结构式的确定、官能团的性质等，难度中等，掌握燃烧法利用质量守恒确定有机物实验式．