Question

【题目】有机乙偶姻存在于啤酒中，是酒类调香中一个极其重要的品种，某研究性学习小组为确定乙偶姻的结构，进行如下探究。

步骤一：将乙偶姻蒸气通过热的氧化铜(催化剂)氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收，如图1。2.64 g乙偶姻的蒸气氧化产生5.28 g二氧化碳和2.16 g水。

步骤二：升温使乙偶姻汽化，测其密度是相同条件下H2的44倍

步骤三：用核磁共振仪测出乙偶姻的核磁共振氢谱如图2，图中4个峰的面积比为1∶3∶1∶3。

步骤四：利用红外光谱仪测得乙偶姻分子的红外光谱如图3。

（1）图1装置中两支U型管不能互换的理由是__________________________．

（2）乙偶姻的摩尔质量为____________。

（3）乙偶姻的分子式为____________________。

（4）乙偶姻的结构简式为 ________________。

Answer 1

【答案】气体通过NaOH时同时会吸收水蒸气和CO2，干扰元素的验证 88g/mol C4H8O2

【解析】

步骤一：无水氯化钙能够吸水，2.16 g水的物质的量为2.16/18=0.12mol ；固体氢氧化钠能够吸收二氧化碳，5.28 g二氧化碳的物质的量为5.28/44=0.12mol ；n(C)= n(CO2)= 0.12 mol, m(C)= 0.12×12=1.44g；n(H)=2n(H2O)=0.24mol,m(H)= 0.24×1=0.24 g，因此m(O)= 2.64-1.44-0.24=0.96g, n(O)=0.96/16=0.06 mol；因此n（C）:n(H);n(O)= 0.12：0.24：0.06=4:8：1，最简式为C2H4O；

步骤二：根据M1/M2=ρ1/ρ2=D(气体相对密度)，据此可以求出该有机物的摩尔质量为88 g/mol，根据（C2H4O）n=88，求出n=2，确定该有机物的分子式；

步骤三：用核磁共振仪测出乙偶姻的核磁共振氢谱如图2，图中4个峰的面积比为1∶3∶1∶3；结构中含有2个甲基；

步骤四：利用红外光谱仪测得乙偶姻分子的红外光谱如图3，由此可知该有机物的结构简式为：；据以上分析解答。

步骤一：无水氯化钙能够吸水，2.16 g水的物质的量为2.16/18=0.12mol；固体氢氧化钠能够吸收二氧化碳，5.28 g二氧化碳的物质的量为5.28/44=0.12mol ；n(C)= n(CO2)= 0.12 mol, m(C)= 0.12×12=1.44g；n(H)=2n(H2O)=0.24mol,m(H)= 0.24×1=0.24 g，因此m(O)= 2.64-1.44-0.24=0.96g, n(O)=0.96/16=0.06 mol；因此n（C）:n(H);n(O)= 0.12：0.24：0.06=4:8：1，最简式为C2H4O；

步骤二：测该有机物密度是相同条件下H2的44倍，根据M1/M2=ρ1/ρ2=D(气体相对密度)可知，该有机物的分子量为88，（C2H4O）n=88，n=2，所以该有机物的分子式为C4H8O2；

步骤三：用核磁共振仪测出乙偶姻的核磁共振氢谱如图2，图中4个峰的面积比为1∶3∶1∶3；结构中含有2个甲基；

步骤四：利用红外光谱仪测得乙偶姻分子的红外光谱如图3，由此可知该有机物的结构简式为：；

（1）结合以上分析可知，气体先通过无水氯化钙，可以测定出水的质量，通过固体氢氧化钠吸收二氧化碳，测定出二氧化碳的质量；而二者互换，气体通过NaOH时同时会吸收水蒸气和CO2，干扰氢、碳元素的验证；综上所述，本题答案是：气体通过NaOH时同时会吸收水蒸气和CO2，干扰元素的验证。

（2）结合以上分析可知，乙偶姻的摩尔质量为88g/mol；综上所述，本题答案是： 88g/mol。

（3）结合以上分析可知，乙偶姻的分子式为C4H8O2；综上所述，本题答案是：C4H8O2 。

（4）结合以上分析可知，乙偶姻的结构简式为：；综上所述，本题答案是：。