Question

【題目】將含有C、H、O的有機(jī)物3.24 g，裝入元素分析裝置，通入足量的O2使它完全燃燒，將生成的氣體依次通過(guò)氯化鈣干燥管A和堿石灰干燥管B。測(cè)得A管質(zhì)量增加了2.16g，B管增加了9.24g。經(jīng)質(zhì)譜法測(cè)得該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為108。

（1）燃燒此化合物3.24g，須消耗O2的質(zhì)量是多少______？

（2）求此化合物的分子式______。

（3）經(jīng)紅外光譜分析，該化合物分子中存在苯環(huán)和羥基，試寫(xiě)出其可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______。

（4）進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明，該化合物的核磁共振氫譜存在四個(gè)峰，且峰面積之比為1:2:2:3，試確定該化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______。

Answer 1

【答案】 8.16g C7H8O

【解析】分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒計(jì)算消耗氧氣的質(zhì)量；

（2）計(jì)算二氧化碳、水、氧氣的物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒計(jì)算3.24g有機(jī)物中C、H、O原子物質(zhì)的量，進(jìn)而確定最簡(jiǎn)式，結(jié)合有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為108，進(jìn)而確定分子式；

（3）根據(jù)該化合物的分子中有1個(gè)苯環(huán)和1個(gè)羥基，據(jù)此寫(xiě)出滿足條件的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；

（4）根據(jù)峰面積之比確定氫原子種類，進(jìn)而書(shū)寫(xiě)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

詳解：（1）A管質(zhì)量增加了2.16g為生成水的質(zhì)量，B管增加了9.24g為生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，消耗氧氣的質(zhì)量=2.16g+9.24g-3.24g=8.16g；

（2）2.16g水的物質(zhì)的量為2.16g÷18g/mol=0.12mol，n（H）=0.24mol，9.24g二氧化碳的物質(zhì)的量為9.24g÷44g/mol=0.21mol，n（C）=0.21mol，8.16g氧氣的物質(zhì)的量為8.16g÷32g/mol=0.255mol，3.24g有機(jī)物中n（O）=0.21mol×2+0.12mol-0.255mol×2=0.03mol，因此3.24g有機(jī)物中C、H、O原子物質(zhì)的量之比為：0.21mol：0.24mol：0.03mol=7：8：1，故該有機(jī)物最簡(jiǎn)式為C7H8O，有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為108，而最簡(jiǎn)式C7H8O的式量為12×7+8+16=108，故其最簡(jiǎn)式即為分子式，即有機(jī)物分子式為：C7H8O；

（3）分子式為C7H8O的有機(jī)物，該化合物的分子中有1個(gè)苯環(huán)和1個(gè)羥基，所以滿足條件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；

（4）進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明，該化合物的核磁共振氫譜存在四個(gè)峰，且峰面積之比為1:2:2:3，說(shuō)明含有1個(gè)甲基和1個(gè)羥基，且處于對(duì)位，該化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。