Question

20．某同学探究某有机物A的结构，进行如下实验：
①取6.0克A在氧气中完全燃烧，将生成气体依次通过M（装有浓硫酸）和N（装有碱石灰）洗气瓶，M增重7.2克，N增重13.2克．
②测定相对分子质量为60．
③测定核磁共振氢谱，有三个强峰，比值为6：1：1
据此回答下列问题：
（1）②中测定相对分子质量的方法为质谱法；
（2）写出A的分子式C₃H₈O；
（3）A发生消去反应的化学方程式CH₃CH（OH）CH₃$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃CH=CH₂↑+H₂O；
（4）A与乙酸反应的化学方程式CH₃COOH+HO-CH（CH₃）₂$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOCH（CH₃）₂+H₂O．

Answer 1

分析 （1）测定有机物相对分子质量的方法为质谱法；
（2）浓硫酸增重的为水的质量、碱石灰增重的为二氧化碳的质量，根据n=$\frac{m}{M}$计算出有机物、水和二氧化碳的物质的量，然后根据质量守恒定律确定其分子式；
（3）根据测定的核磁共振氢谱判断其结构简式，然后写出其在浓硫酸作用下加热发生消去反应的化学方程式；
（4）CH₃CH（OH）CH₃分子中含有羟基，能够发生酯化反应，根据酯化反应原理写出该反应的化学方程式．

解答 解：（1）通过质谱法可以测定出有机物的相对分子质量，故答案为：质谱法；
（2）6.0g该有机物的物质的量为：$\frac{6.0g}{60g/mol}$=0.1mol，
7.2g水的物质的量为：$\frac{7.2g}{18g/mol}$=0.4mol，含有H原子的物质的量为0.8mol，质量为：1g/mol×0.8mol=0.8g，
13.2g二氧化碳的物质的量为：$\frac{13.2g}{44g/mol}$=0.3mol，12g/mol×0.3mol=3.6g，
3.6g+0.8g=4.4g＜6.0g，
则该有机物中一定含有氧元素，其物质的量为：$\frac{6.0g-4.4g}{16g/mol}$=0.1mol，
则该有机物分子中含有C、H、O原子的数目为：N（C）=$\frac{0.3mol}{0.1mol}$=3、N（H）=$\frac{0.8mol}{0.1mol}$=8、N（O）=$\frac{0.1mol}{0.1mol}$=1，
故该有机物分子式为：C₃H₈O，
故答案为：C₃H₈O；
（3）测定核磁共振氢谱，有三个强峰，比值为6：1：1，说明其分子中含有2个甲基，则该有机物的结构简式为：CH₃CH（OH）CH₃，其发生消去反应的化学方程式为：CH₃CH（OH）CH₃$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃CH=CH₂↑+H₂O，
故答案为：CH₃CH（OH）CH₃$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃CH=CH₂↑+H₂O；
（4）CH₃CH（OH）CH₃分子中含有羟基，能够发生酯化反应，CH₃CH（OH）CH₃与乙酸发生酯化反应的化学方程式为：CH₃COOH+HO-CH（CH₃）₂$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOCH（CH₃）₂+H₂O，
故答案为：CH₃COOH+HO-CH（CH₃）₂$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOCH（CH₃）₂+H₂O．

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．