Question

3．（1）燃燒法是測定有機物組成的傳統方法．有機物X由C、H、O三種元素組成，經測定其相對分子質量為90．取1.8g X在純氧中完全燃燒，將產物先后通過濃硫酸和堿石灰，兩者分別增重1.08g和2.64g．則有機物X的分子式為C₃H₆O₃．
（2）核磁共振譜（NMR）是現代化學測定有機物結構最常用的方法之一．已知（1）中有機物X含有一個-COOH，在¹HNMR譜上觀察氫原子給出四種特征峰，強度為3：1：1：1．則X的結構簡式為．
（3）化合物A和B的分子式都是C₃H₆Cl₂，A的PMR譜上只有1個峰，則A的結構簡式為CH₃CCl₂CH₃．B的PMR譜上有2個峰，B的結構簡式為CH₂ClCH₂CH₂Cl，寫出物質B在NaOH水溶液中加熱條件下反應的化學方程式CH₂ClCH₂CH₂Cl+2NaOH$\stackrel{加熱}{→}$CH₂OHCH₂CH₂OH+2NaCl．

Answer 1

分析 （1）根據有機物的質量和相對分子質量可計算有機物的物質的量，根據生成的水和二氧化碳的質量可計算有機物中含有的C、H原子個數，結合相對分子質量可計算O原子個數，進而可求得分子式；
（2）結合其核磁共振氫譜中吸收峰的個數和面積之比確定其結構簡式；
（3）有機物分子中含有幾種位置不同的H原子，其核磁共振氫譜中就會出現幾種峰；鹵代烴在氫氧化鈉水溶液中發生水解反應生成醇．

解答 解：（1）設有機物的分子式為C_xH_yO_z，有機物的質量為1.8g，濃硫酸增重即水的質量為1.08g，堿石灰增重即二氧化碳的質量為2.64g，
n（C_xH_yO_z）=$\frac{1.8g}{90g/mol}$=0.02mol，
n（H₂O）=$\frac{1.08g}{18g/mol}$=0.06mol，
n（CO₂）=$\frac{2.64g}{44g/mol}$=0.06mol，
根據氫原子、碳原子守恒建立關系式：0.02x=0.06，0.02y=0.06×2，
解得x=3，y=6．
所以反應物分子式為C₃H₆O_z，
又因為有機物分子量為90，則有機物中O原子數為$\frac{90-12×3-1×6}{16}$=3，
故推得有機物分子式為C₃H₆O₃，
故答案為：C₃H₆O₃；
（2）若該有機物含有羧基，且該有機物的核磁共振氫譜圖中出現4個吸收峰，說明含有4類氫原子，面積比為3：1：1：1，則這四類氫原子個數之比為3：1：1：1，所以其結構簡式為，
故答案為：；
（3）分子式為C₃H₆Cl₂，A的核磁共振氫譜只有1個吸收峰，則A分子中只有1種H原子，結構簡式為：CH₃CCl₂CH₃；B的PMR譜上有2個峰，則B分子中有2種H原子，則B的結構簡式為：CH₂ClCH₂CH₂Cl；CH₂ClCH₂CH₂Cl在NaOH水溶液中加熱條件下水解生成醇，反應方程式為：CH₂ClCH₂CH₂Cl+2NaOH$\stackrel{加熱}{→}$CH₂OHCH₂CH₂OH+2NaCl，
故答案為：CH₃CCl₂CH₃；CH₂ClCH₂CH₂Cl；CH₂ClCH₂CH₂Cl+2NaOH$\stackrel{加熱}{→}$CH₂OHCH₂CH₂OH+2NaCl．

點評 本題考查有機物分子式的確定，為高頻考點，側重于學生分析能力和計算能力的考查，題目難度不大，注意根據相對分子質量確定氧原子個數．