Question

6．（1）某气态有机物X含C、H、O三种元素，已知下列条件，现欲确定X的分子式，所需的条件最佳组合是①②④．（填相应的数字序号）
①X中含碳质量分数　②X中含氢质量分数　③X在标准状况下的体积　④质谱确定X的相对分子质量　⑤X的质量．
（2）将6g某有机物A完全燃烧，生成CO₂和H₂O，将产物通过浓H₂SO₄增重7.2g，再通过碱石灰，碱石灰增重13.2g．则该有机物的实验式为C₃H₈O．
（3）科学家最近在-100℃的低温下合成了一种烃X，其分子式为C₅H₄，红外光谱和核磁共振氢谱表明其分子中的氢原子所处的化学环境没有区别，则该分子的结构简式为．

Answer 1

分析 （1）先确定该有机物的实验式，再根据相对分子质量确定分子式；
（2）根据浓硫酸和碱石灰增重的质量可计算有机物生成的水和二氧化碳的物质的量，根据C元素、H元素守恒和O元素守恒可计算有机物中C、H、O元素的物质的量，进而确定其实验式；
（3）根据X的分子式及“红外光谱和核磁共振氢谱表明其分子中的氢原子所处的化学环境没有区别”确定X的结构简式．

解答 解：（1）根据①②可以确定氧元素的质量分数，进一步可以确定该有机物的实验式，由④可以确定有机物分子的相对分子质量．综上所述，最终可以确定有机物的分子式的最佳组合为：①②④，
故答案为：①②④；
（2）浓硫酸增重可知水的质量为7.2g，则水的物质的量为：n（H₂O）=$\frac{7.2g}{18g/mol}$=0.4mol，n（H）=0.8mol，m（H）=0.8g；碱石灰增重13.2g，可知二氧化碳质量为13.2g，则：n（C）=n（CO₂）=$\frac{13.2g}{44g/mol}$=0.3mol，m（C）=3.6g，
由于m（C）+m（H）=4.4g，有机物的质量为6g，所以有机物中氧的质量为：1.6g，n（O）=$\frac{1.6g}{16g/mol}$=0.1mol，
所以：n（C）：n（H）：n（O）=0.3mol：0.8mol：0.1mol=3：8：1，
则该有机物的实验式为：C₃H₈O，
故答案为：C₃H₈O；
（3）X的分子式为C₅H₄，其不饱和度为：$\frac{5×2+2-4}{2}$=4；红外光谱和核磁共振表明其分子中的氢原子的化学环境没有区别，说明其分子中所有的H原子都是等效的，则X具有对称结构，结合不饱和度为4可知X的结构简式为：，
故答案为：．

点评 本题考查了有机物分子式、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，注意掌握质量守恒定律在确定有机物分子式中的应用．