Question

【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。

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___________________。

Answer 1

【答案】 CH3CH2OH —COOH 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O CH3COOH＋CH3 CH2OHCH3COOCH2CH3＋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＋O22CH3CHO＋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 CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O。