Question

18．（1）经元素分析后，发现某烃的含碳量为82.76%，氢的质量分数则为17.24%，且相对分子质量为58，该烃的分子式C₄H₁₀
（2）某种苯的同系物0.1mol在足量的氧气中完全燃烧，将产生的高温气体依次通过浓硫酸和氢氧化钠溶液，使浓硫酸增重7.2g，氢氧化钠溶液增重30.8g．推测它的分子式C₇H₈和结构简式
（3）某含氧有机物，它的相对分子质量为46．O，碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为33.0%，NMR中只有一个信号，请写出其结构简式CH₃OCH₃．
（4）某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成，经测定其相对分子质量为90．称取该有机物样品1.8g，在足量纯氧中完全燃烧，将产物先后通过浓硫酸和碱石灰，两者分别增重1.08g和2.64g．该有机物的分子式C₃H₆O₃．

Answer 1

分析 （1）碳的质量分数是82.76%，氢的质量分数是17.24%，则可以计算该物质中碳、氢原子个数之比据此写出实验式；根据相对分子质量为58，可以确定分子式；
（2）根据相对氢气的密度计算出A的相对分子量；浓硫酸增重的为水的质量，氢氧化钠增重的为二氧化碳的质量，根据n=$\frac{m}{M}$计算出水、二氧化碳的物质的量，从而得出芳香烃的分子中含有的C、H原子数，确定其的分子式及结构简式；
（3）根据元素的质量分数和相对分子质量为46可以确定原子数目，然后确定其分子式，然后NMR中只有一个信号，确定其结构，写出其结构简式；
（4）根据有机物的质量和相对分子质量可计算有机物的物质的量，根据生成的水和二氧化碳的质量可计算有机物中含有的C、H原子个数，结合相对分子质量可计算O原子个数，进而可求得分子式．

解答 解：（1）碳的质量分数是82.76%，氢的质量分数是17.24%，则该物质中碳、氢原子个数之比为；$\frac{82.76%}{12}：\frac{17.24%}{1}$=2：5，该烃的实验式是C₂H₅，相对分子质量为58，则分子式C₄H₁₀，故答案为：C₄H₁₀；
（2）某芳香烃A的蒸气对H₂的相对密度为46，则A的相对分子质量为46×2=92，A完全燃烧生成的气体通过浓硫酸和氢氧化钠时，浓硫酸吸收水蒸气，氢氧化钠吸收二氧化碳，故0.1molA燃烧生成水7.2g、二氧化碳30.8g，则n（H₂O）=$\frac{7.2g}{18g/mol}$=0.4mol，根据原子守恒知，n（H）=2n（H₂O）=0.8mol，n（CO₂）=$\frac{30.8g}{44g/mol}$=0.7mol，所以n（A）：n（C）：n（H）=0.1mol：0.7mol：0.8mol=1：7：8，A的分子式为：C₇H₈，其结构简式为，
故答案为：C₇H₈，；
（3）该有机物X碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%，则氧元素的质量分数为：1-52.2%-13.0%=34.8%，则X中C、H、O原子的个数之比为：$\frac{52.2%}{12}$：$\frac{13.0%}{1}$：$\frac{34.8%}{16}$=2：6：1，该有机物的最简式为C₂H₆O，最简式的式量为46，X的相对分子量为46，则X的最简式就是其分子式，NMR中只有一个信号，则结构中只有一种氢，所以结构简式为：CH₃OCH₃，故答案为：CH₃OCH₃；
（4）设有机物的分子式为C_XH_YOz，
n（C_XH_YOz）=$\frac{1.8g}{90g/mol}$=0.02mol，
n（H₂O）=$\frac{1.08g}{18g/mol}$=0.06mol，
n（CO₂）=$\frac{2.64g}{44g/mol}$=0.06mol，
所以x=3，y=6．
又因为有机物分子量为90，则有机物中O原子数为$\frac{90-12×3-1×6}{16}$=3，z=3，
故推得有机物分子式为C₃H₆O₃，
故答案为：C₃H₆O₃．

点评 本题考查了有机物分子式、结构式的确定，题目难度中等，注意掌握确定有机物分子式的方法，明确同分异构体的概念及书写方法，试题培养了学生灵活应用所学知识的能力．