Question

有機物A僅含有C、H、O三種元素，可由葡萄糖發酵得到，也可從酸牛奶中提取。純凈的A為無色粘稠液體，易溶于水。為研究A的組成與結構，進行了如下實驗：

限選試劑：蒸餾水、2 mol·L^－1鹽酸溶液、2 mol·L^－1 NaOH溶液、濃硫酸、NaHCO₃粉末、金屬Na、無水乙醇

實驗步驟	實驗結論
（1）A的質譜圖如下：	（1）證明A的相對分子質量為：__________。
（2）將此9.0 g A在足量純O2充分燃燒，并使其產物依次緩緩通過濃硫酸、堿石灰，發現分別增重5.4 g和13.2 g。	（2）證明A的分子式為： ________________。
（3）另取兩份9.0 g A分置于不同的試管中。 往其中一份A中加入足量的NaHCO3粉末充分反應，生成_______ L CO2（標準狀況）。 往另一份A中加入足量的金屬鈉充分反應，生成________________________ L H2（標準狀況）。	（3）證明A的分子中含有一個羧基和一個羥基。
（4）A的核磁共振氫譜如下圖：	（4）A的結構簡式為： _________________________。

 

Answer 1

【答案】

（每空2分，共10分）（1）90 （2）C₃H₆O₃ （3）2.24；2.24 （4）

【解析】

試題分析：（1）根據質譜圖可知，該有機物的相對分子質量為90。

（2）產物依次緩緩通過濃硫酸、堿石灰，發現分別增重5.4 g和13.2 g，這說明生成的水是5.4g、CO₂是13.2g。其中水的物質的量是5.4g÷18g/mol＝0.3mol，含有氫原子的物質的量是0.6mol；CO₂的物質的量是13.2g÷44g/mol＝0.3mol，碳原子的物質的量是0.3mol。9.0gA的物質的量是9.0g÷90g/mol＝0.1mol，所以根據原子守恒可知，A分子中含有3個碳原子和6個氫原子。則含有的氧原子個數是個，所以該有機物的化學式是C₃H₆O₃。

（3）A分子中含有1個羧基，所以0.1molA跟足量的NaHCO₃粉末反應，生成0.1mol CO₂，在標準狀況下的體積是0.1mol×22.4L/mol＝2.24L；A中還含有1個羥基，則0.1molA和足量的金屬鈉反應可以生成0.1mol氫氣，在標準狀況下的體積是0.1mol×22.4L/mol＝2.24L。

（4）根據A的核磁共振氫譜可知，分子中含有4類氫原子，所以A的結構簡式是

考點：考查有機物分子式的確定、醇與羧酸的性質等

點評：該題是中等難度的試題，試題基礎性強，旨在培養學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養學生的邏輯推理能力和發散思維能力。解題時注意利用守恒方法確定原子數目。