Question

11．现有一种有机物，通过元素分析得到的数据为C：85.71%，H：14.29%（质量分数）．质谱数据表明它的相对分子质量为84．已知该物质可能存在多种结构，A、B和C是其中的三种．请根据下列要求填空：
（1）该化合物的分子式为C₆H₁₂；
（2）A与氢气加成生成2-甲基戊烷，则A的结构可能有5种（考虑顺反异构）；
（3）经检验B不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，且一氯代物只有两种，则B的结构简式为
（4）已知烯烃能发生反应：

C经臭氧化并经锌和水处理生成D和E，如图：

己知D常温为气体，H核磁共振氢谱显示有两组峰，峰面积之比为3：1．
①物质C的名称：3，3-二甲基-1-丁烯；
②E与银氨溶液反应的化学方程式为：（CH₃）₃CCHO+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$（CH₃）₃CCOONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O；
③F与G生成H的化学方程式为：（CH₃）₃CCOOH+CH₃OH$→_{△}^{浓硫酸}$（CH₃）₃CCOOCH₃+H₂O．

Answer 1

分析 （1）该有机物的相对分子质量为84，C的质量分数85.71%，H的质量分数14.29%，二者质量分数之和为100%，故该有机物属于烃，分子中C原子数目为$\frac{84×85.71%}{12}$=6、H原子的数目为$\frac{84-12×6}{1}$=12，故该有机物的分子式为C₆H₁₂；
（2）A与氢气加成生成2-甲基戊烷，则A分子中含有1个C=C双键，2-甲基戊烷的结构简式为（CH₃）₂CHCH₂CH₂CH₃，还原碳碳双键确定A的可能结构；
（3）B不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明B不含不饱和键，应为环烷烃，且其一氯代物只有两种，分子存在2种H原子，B含有1个三元环，环上每个碳原子连接一个甲基；
（4）C发生臭氧氧化生成D与E，则C中含有碳碳双键，D常温为气体，则D为HCHO，D与氢气发生加成反应生成F为CH₃OH，E氧化生成G为羧酸，G与F发生酯化反应生成H，H有两种不同化学环境的氢原子，醇F中甲基存在1种H原子，则剩余9个氢原子化学化学环境相同，故H中存在3个甲基，则G为（CH₃）₃CCOOH，E为（CH₃）₃CCHO，H为（CH₃）₃CCOOCH₃，C为（CH₃）₃CCH=CH₂，据此解答．

解答 解：（1）该有机物的相对分子质量为84，C的质量分数85.71%，H的质量分数14.29%，二者质量分数之和为100%，故该有机物属于烃，分子中C原子数目为$\frac{84×85.71%}{12}$=6、H原子的数目为$\frac{84-12×6}{1}$=12，故该有机物的分子式为C₆H₁₂，故答案为：C₆H₁₂；
（2）A与氢气加成生成2-甲基戊烷，则A分子中含有1个C=C双键，2-甲基戊烷的结构简式为（CH₃）₂CHCH₂CH₂CH₃，A的可能结构有：（CH₃）₂CHCH₂CH=CH₂、（CH₃）₂CHCH=CHCH₃（存在顺反异构）、（CH₃）₂C=CHCH₂CH₃、CH₂=CH（CH₃）CH₂CH₂CH₃，故答案为：5；
（3）B不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明B不含不饱和键，应为环烷烃，且其一氯代物只有两种，分子存在2种H原子，B含有1个三元环，环上每个碳原子连接一个甲基，故B的结构简式为，故答案为：；
（4）C发生臭氧氧化生成D与E，则C中含有碳碳双键，D常温为气体，则D为HCHO，D与氢气发生加成反应生成F为CH₃OH，E氧化生成G为羧酸，G与F发生酯化反应生成H，H有两种不同化学环境的氢原子，醇F中甲基存在1种H原子，则剩余9个氢原子化学化学环境相同，故H中存在3个甲基，则G为（CH₃）₃CCOOH，E为（CH₃）₃CCHO，H为（CH₃）₃CCOOCH₃，C为（CH₃）₃CCH=CH₂，
①C为（CH₃）₃CCH=CH₂，化学名称为：3，3-二甲基-1-丁烯，故答案为：3，3-二甲基-1-丁烯；
②E与银氨溶液反应的化学方程式为：（CH₃）₃CCHO+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$（CH₃）₃CCOONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O，
故答案为：（CH₃）₃CCHO+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$（CH₃）₃CCOONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O；
③F与G生成H的化学方程式为：（CH₃）₃CCOOH+CH₃OH$→_{△}^{浓硫酸}$（CH₃）₃CCOOCH₃+H₂O，故答案为：（CH₃）₃CCOOH+CH₃OH$→_{△}^{浓硫酸}$（CH₃）₃CCOOCH₃+H₂O．

点评 本题考查有机物推断、限制条件同分异构体书写、有机物命名等，计算确定有机物的分子式是解题的关键，难度中等．