Question

12．燃燒4.6g某有機物，生成0.2molCO₂和5.4g水．
（1）由此條件可知該有機物一定含C、H元素．
（2）已知該機物的相對分子質量是46．
①則該有機物的分子式為：C₂H₆O；
②核磁共振氫譜檢測該有機物共有三種氫，寫出該 有機物的結構簡式CH₃CH₂OH；
③試推測該有機物具有什么樣的化學性質？并寫出相關的化學方程式．

Answer 1

分析 （1）根據燃燒產物為二氧化碳和水及質量守恒可知，該有機物分子中一定含有C、H元素；
（2）①根據n=$\frac{m}{M}$計算出該有機物及生成水的物質的量，然后根據質量守恒定律確定含有氧元素情況，最后確定分子式；
②根據分子式及“核磁共振氫譜檢測該有機物共有三種氫”確定其結構簡式；
③乙醇分子中含有羥基，能夠與金屬鈉反應，能夠發生酯化反應等．

解答 解：（1）燃燒4.6g某有機物，生成0.2molCO₂和5.4g水，根據質量守恒可知，該有機物分子中一定含有C、H元素，不能確定是否含有氧元素，
故答案為：C、H；
（2）①4.6g該有機物的物質的量為：$\frac{4.6g}{46g/mol}$=0.1mol，該有機物分子中含有C原子數為：$\frac{0.2mol}{0.1mol}$=2；
5.4g水的物質的量為：$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，則該有機物分子中含有H原子數為：$\frac{0.3mol×2}{0.1mol}$=6，
含有C、H的總原子量為：12×2+1×6=30＜46，則該有機物分子中一定含有氧元素，含有氧原子數目為：$\frac{46-30}{16}$=1，
則該有機物分子式為：C₂H₆O，
故答案為：C₂H₆O；
②分子式為C₂H₆O的有機物可能為乙醇或二甲醚，核磁共振氫譜檢測該有機物共有三種氫，二甲醚只有1種H，則該有機物為乙醇：CH₃CH₂OH，
故答案為：CH₃CH₂OH；
③乙醇分子中含有羥基，能夠與活潑金屬鈉反應：2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑；
乙醇和乙酸、濃硫酸共熱發生酯化反應，反應方程式為：CH₃COOH+CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O；
乙醇在銀催化下與O₂反應生成乙醛和水，反應方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂ $\stackrel{催化劑△}{→}$2CH₃CHO+2H₂O；
故答案為：乙醇能夠與鈉反應：2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑、乙醇發生酯化反應：CH₃COOH+CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O、乙醇催化氧化生成乙醛2CH₃CH₂OH+O₂ $\stackrel{催化劑△}{→}$2CH₃CHO+2H₂O等．

點評 本題考查了有機物結構與性質，題目難度中等，涉及有機物分子式確定的計算、有機物結構簡式的判斷、有機反應方程式書寫等知識，熟練掌握常見有機物結構與性質為解答關鍵．