Question

16．某有机物A只含有C、H、O三种元素，常用作有机合成的中间体．现将8.4g该有机物在14.56L（标况下）O₂经充分燃烧后将产生的热气体（无有机物）先通过足量的无水CaCl₂固体，发现该固体增重7.2g，然后再将该剩余气体通入足量的澄清石灰水，石灰水增重22.0g；质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱分析表明A分子中含有O-H键和位于分子端的C≡C键，核磁共振氢谱有三个峰，峰面积为6：1：1．（注：-OH接在不饱和碳上为不稳定结构）
（1）通过计算确定该有机物A的分子式为C₅H₈O，A的结构简式为．
（2）有机物B是A的同分异构体，1mol B可与1mol Br₂加成．该有机物所有碳原子在同一个平面，没有顺反异构现象．请写出B的结构简式是（CH₃）₂C=CHCHO．

Answer 1

分析 （1）有机物A只含有C、H、O三种元素，其相对分子质量为84，8.4g有机物A的物质的量为：$\frac{8.4g}{84g/mol}$=0.1mol，充分燃烧后将产生的热气体（无有机物）先通过足量的无水CaCl₂固体，发现该固体增重7.2g，故燃烧生成水的物质的量为：$\frac{7.2g}{18g/mol}$=0.4mol，再将该剩余气体通入足量的澄清石灰水，石灰水增重22.0g，故 CO₂的物质的量为：$\frac{22.0g}{44g/mol}$=0.5mol，故有机物A中C原子数目为：5，H原子数目为8，根据相对分子量计算出含有氧原子的数目，然后写出A的分子式；该有机物的不饱和度为：$\frac{5×2+2-8}{2}$=2，红外光谱分析表明A分子中含有O-H键和位于分子端的C≡C键，核磁共振氢谱有三个峰，峰面积为6：1：1，故分子中含有2个CH₃、1个-OH连接在同一C原子上，据此写出有机物A的结构简式；
（2）有机物B是A的同分异构体，1molB可与1molBr₂加成，故分子中含有1个C=C双键，该有机物所有碳原子在同一个平面，其余的碳原子连接C=C双键，没有顺反异构现象，不饱和双键至少其中一个C原子连接两个相同的基团甲基，结合A的结构简式书写．

解答 解：（1）有机物A只含有C、H、O三种元素，其相对分子质量为84，8.4g有机物A的物质的量为：$\frac{8.4g}{84g/mol}$=0.1mol，充分燃烧后将产生的热气体（无有机物）先通过足量的无水CaCl₂固体，发现该固体增重7.2g，故燃烧生成水的物质的量为：$\frac{7.2g}{18g/mol}$=0.4mol，再将该剩余气体通入足量的澄清石灰水，石灰水增重22.0g，故 CO₂的物质的量为：$\frac{22.0g}{44g/mol}$=0.5mol，故有机物A中C原子数目为：5，H原子数目为8，根据相对分子量计算出含有氧原子的质量为：84-5×12-8=16，即数目为：$\frac{16}{16}$=1，故此有机物的分子式为：C₅H₈O，该有机物的不饱和度为：$\frac{5×2+2-8}{2}$=2，红外光谱分析表明A分子中含有O-H键和位于分子端的C≡C键，核磁共振氢谱有三个峰，峰面积为6：1：1，则该有机物分子中含有2个CH₃、1个-OH连接在同一C原子上，所以A的结构简式为：，故答案为：C₅H₈O；
；
（2）有机物B是A的同分异构体，1molB可与1molBr₂加成，故分子中含有1个C=C双键，该有机物所有碳原子在同一个平面，其余的碳原子连接C=C双键，没有顺反异构现象，不饱和双键至少其中一个C原子连接两个相同的基团甲基，结合A的结构简式可知，B中还含有-CHO，故B为（CH₃）₂C=CHCHO，
故答案为：（CH₃）₂C=CHCHO．

点评 本题考查有机物分子式、结构简式的计算，题目难度中等，明确有机物结构与性质为解答本题的据此，注意掌握确定常见有机物分子式、结构简式的方法，试题有利于培养学生的分析、理解能力及化学计算能力．