Question

4．（Ⅰ）6g某含氧衍生物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，浓硫酸增重7.2g，氢氧化钠溶液增重13.2g．对该物质进行质谱分析，在所得的质谱图中有质荷比分别为27、29、31、44、50、58、60六条谱线，下图是该物质的核磁共振氢谱，并且峰面积比分别为1：1：6．

（1）确定该物质的分子式C₃H₈O．
（2）推测其结构，写出该物质的结构简式CH₃CH（OH）CH₃
（Ⅱ）分子式为C₇H₁₆O的饱和一元醇的同分异构体有多种，在下列该醇的同分异构体中，
A．B．C．
D．CH₃（CH₂）₅CH₂OH
（3）可以发生消去反应，生成两种单烯烃的是C；
（4）可以发生催化氧化生成醛的是D；
（5）不能发生催化氧化的是B；
（6）能被催化氧化为酮的有2种；
（7）能使酸性KMnO₄溶液褪色的有3种．

Answer 1

分析 （Ⅰ）（1）由质荷比可知该有机物的相对分子质量为60，浓硫酸增重7.2g为H₂O的质量，氢氧化钠溶液增重13.2g为CO₂的质量，根据n=$\frac{m}{M}$计算有机物、二氧化碳、水的物质的量，根据质量守恒计算氧原子的质量，进而计算氧原子物质的量，据此计算有机物分子中C、H、O原子数目，据此确定分子式；
（2）根据核磁共振氢谱可知有三种性质不同的H，且原子个数比为1：1：6，分子中含有3种H原子，分别为1、1、6，故含有2个甲基，结合有机物的分子式确定其结构；
（Ⅱ）（3）与-OH相连C的邻位C上有H可发生消去反应，可以发生消去反应，生成两种单烯烃，说明与-OH相连的C的两个邻位C上有H，且不具有对称结构；
（4）与-OH相连C上有2个H，可催化氧化生成醛
（5）连接羟基的C原子数不含H原子，则不会被催化氧化；
（6）连接羟基的C原子数含有1个H原子，催化氧化会生成酮；
（7）连接羟基的碳原子上含有H就可以被酸性高锰酸钾溶液氧化．

解答 解：（Ⅰ）（1）由质荷比可知该有机物的相对分子质量为60，所以6g有机物的物质的量为：$\frac{6g}{60g/mol}$=0.1mol，
浓硫酸增重7.2g为H₂O的质量，则n（H）=2×$\frac{7.2g}{18g/mol}$=0.8mol，
氢氧化钠溶液增重13.2g为CO₂的质量，则n（C）=$\frac{13.2g}{44g/mol}$=0.3mol，
碳原子、氢原子二者质量为0.3mol×12g/mol+0.8mol×1g/mol=4.4g，则还应含O元素的质量为0.6g-4.4g=1.6g，故n（O）=$\frac{16g}{16g/mol}$=0.1mol，
所以1mol有机物中含有3molC原子、8molH原子、1molO原子，可确定有机物的分子式为：C₃H₈O，
故答案为：C₃H₈O；
（2）根据核磁共振氢谱可知有三种性质不同的H，且原子个数比为1：1：6，分子中含有3种H原子，分别为1、1、6，故含有2个甲基，为对称结构，则结构简式应为：CH₃CH（OH）CH₃，为2-丙醇，
故答案为：CH₃CH（OH）CH₃；
（Ⅱ）（3）有机物可以发生消去反应，生成两种单烯烃，说明该醇中与-OH相连的C的两个邻位C上有H，且不具有对称结构，满足条件的为C，故答案为：C；
（4）可以发生催化氧化生成醛，说明分子中与-OH相连C上有2个H，满足条件的为：D．CH₃（CH₂）₅CH₂OH，故答案为：D；
（5）不能发生催化氧化，说明连接羟基的C原子数不含H原子，满足条件的为：B，故答案为：B；
（6）能被催化氧化为酮，说明连接羟基的C原子数含有1个H原子，满足条件的为：A、C，总共有2种，故答案为：2；
（7）能使酸性KMnO₄溶液褪色，说明连接羟基的碳原子上含有H，满足条件的为：A．、C．、D．CH₃（CH₂）₅CH₂OH，总共有3种，
故答案为：3．

点评 本题考查了有机物结构与性质、有机物分子式确定，题目难度中等，熟练掌握常见有机物结构与性质为解答关键，（7）为易错点，并不是所有醇都能够被酸性高锰酸钾氧化．