Question

3．已知某一一种燃料A含碳、氢，氧三种元素，为测定该燃料的组成：将该燃枓放人到足量氧气中燃烧．井使产生的（CO₂）与H₂O蒸气以及剩余的O₂全部通过如图所示的装置，得到如表所列出的实验数据（假设生成的气体全部被吸收）．

质量 物质	实验前	实验后
甲的质量/g	101.1	l03.0
乙的质量/g	82.0	86.4

根据实验数据填空：
（1）该燃料分了中碳、氢原了的数目比为1：3．
（2）已知该燃料只含一种分了且分子的相对分子质量不超过50，则其分子式为C₂H₆O．
（3）符合（2）中所得分子式的有两种有机物，其鉴別可采用化学方法及物理方法．下列鉴別方法中不能对二者进行鉴別的是BC（填选项序号）．
A．利用金属钠或金属钾
B．利用燃烧法
C．利用红外光谱
D．利用核磁共振氢谱
（4）聚酯树脂（聚对苯二甲酸乙二酯树脂．简号为PFT）可制造聚酯纤维，聚酯薄膜及多种塑料制品等，其两种单体的生产流程为：
I．利用常见生物质生产F：
天然高分子化合物B→C（分子式C₆H₁₂O₆）→A→D（C₂H₄）→E→F
Ⅱ．用甲笨歧化法生产对二甲苯：
以醋酸钴和醋酸锰为催化剂将对二甲苯分步氧化产生M：

已知：
苯，密度0.877g．mL^-1，熔点5.5℃，沸点80.1℃．
甲笨，密度0.866 k•mL^-1，熔点一95℃，沸点110.6℃
二甲笨，为无色透明液体．沸点为137〜140℃
①C中含有的官能团的名称是羟基和醛基．
A→D→E→F的反应类型分別为消去反应、加成反应、取代反应．
②操作Ⅰ的名称是蒸馏：
对二甲笨分步氧化阶段．由于第二个甲基不易氧化，反应过程易停止在对甲基笨甲酸阶段．写出符合下列全部条件的对甲基笨甲酸的所有同分异构体的结构简式：、．
a．能与NaOH溶液反应
b．不与NaHCO₃溶液反应放出气体
c．为芳香族化合物
d．不与银氨银溶液作用生成Ag
c．不与FeCl₃溶液发生显色反应
③F、M生成PET的化学反应方程式为：．

Answer 1

分析 根据题意，浓硫酸增加的质量是103.8g-101.1g=2.7g，所以有机物燃烧生成水的物质的量为 $\frac{2.7g}{18g/mol}$=0.15mol，碱石灰增加的质量：86.4g-82.0g=4.4g，所以有机物燃烧生成二氧化碳的质量为：$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol，根据元素守恒，则该燃料分子中碳、氢原子的数目比为0.1：0.3=1：3，A含碳、氢，氧三种元素，分子的相对分子质量不超过50，所以每个分子中若含有1个氧原子，则碳原子和氢原子的总是量为30，根据碳、氢原子的数目比为3：1，所以碳原子数目为2，氢原子数目为6，其分子式为C₂H₆O，若含有2个氧原子，则碳原子和氢原子的总是量为14，不能满足碳、氢原子的数目比为3：1，所以A的分子式为C₂H₆O，聚对苯二甲酸乙二酯树脂的两种单体为对苯二甲酸和乙二醇，根据题中信息，F为乙二醇，M为对苯二甲酸，根据天然高分子化合物B→C（分子式C₆H₁₂O₆）→A→D（C₂H₄）→E→F的转化关系可知，B为淀粉或纤维素，C为葡萄糖，A为CH₃CH₂OH，A发生消去反应生成D为乙烯，乙烯与溴或氯气发生加成反应生成E为1，2-二氯乙烷或1，2-二溴乙烷，1，2-二氯乙烷或1，2-二溴乙烷发生碱性水解得乙二醇，据此答题．

解答 解：根据题意，浓硫酸增加的质量是103.8g-101.1g=2.7g，所以有机物燃烧生成水的物质的量为 $\frac{2.7g}{18g/mol}$=0.15mol，碱石灰增加的质量：86.4g-82.0g=4.4g，所以有机物燃烧生成二氧化碳的质量为：$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol，根据元素守恒，则该燃料分子中碳、氢原子的数目比为0.1：0.3=1：3，A含碳、氢，氧三种元素，分子的相对分子质量不超过50，所以每个分子中若含有1个氧原子，则碳原子和氢原子的总是量为30，根据碳、氢原子的数目比为3：1，所以碳原子数目为2，氢原子数目为6，其分子式为C₂H₆O，若含有2个氧原子，则碳原子和氢原子的总是量为14，不能满足碳、氢原子的数目比为3：1，所以A的分子式为C₂H₆O，聚对苯二甲酸乙二酯树脂的两种单体为对苯二甲酸和乙二醇，根据题中信息，F为乙二醇，M为对苯二甲酸，根据天然高分子化合物B→C（分子式C₆H₁₂O₆）→A→D（C₂H₄）→E→F的转化关系可知，B为淀粉或纤维素，C为葡萄糖，A为CH₃CH₂OH，A发生消去反应生成D为乙烯，乙烯与溴或氯气发生加成反应生成E为1，2-二氯乙烷或1，2-二溴乙烷，1，2-二氯乙烷或1，2-二溴乙烷发生碱性水解得乙二醇，
（1）根据上面的分析可知，碳、氢原子的数目比为0.1：0.3=1：3，
故答案为：1：3；
（2）根据上面的分析可知，A的分子式为C₂H₆O，
故答案为：C₂H₆O；
（3）符合（2）中所得分子式的有两种有机物为CH₃CH₂OH和CH₃OCH₃，乙醇中有羟基，能与金属钠或金属钾产生气气，而CH₃OCH₃不能，CH₃CH₂OH和CH₃OCH₃中氢原子的种类不同，所以产生的核磁共振氢谱不同，CH₃CH₂OH和CH₃OCH₃中化学键类型相同，燃烧产物也一样，不能对二者进行鉴別，故选BC；
（4）①C为葡萄糖，C中含有的官能团的名称是羟基和醛基，A→D→E→F的反应类型分別为消去反应、加成反应、取代反应，
故答案为：羟基和醛基；消去；取代反应；
 ②操作Ⅰ是从甲苯、苯、二甲苯中得到二甲苯，可以用蒸馏的方法，所以操作Ⅰ的名称是蒸馏，对甲基苯甲酸的同分异构体符合下列条件a．能与NaOH溶液反应，说明含有酯基，b．不与NaHCO₃溶液反应放出气体，说明没有羧基，c．为芳香族化合物，说明有苯环，d．不与银氨银溶液作用生成Ag，说明没有醛基，e．不与FeCl₃溶液发生显色反应，说明没有酚羟基，则符合条件的结构为、，
故答案为：蒸馏；、；
③F为乙二醇，M为对苯二甲酸，F、M生成PET的化学反应方程式为，
故答案为：．

点评 本题考查有机物的合成与推断，为高频考点，把握常见有机物的官能团及性质为解答的关键，注意有机物的燃烧法和元素守恒法是确定有机物分子式的方法，题目难度中等．