Question

6．（1）某氣態(tài)有機(jī)物X含C、H、O三種元素，已知下列條件，現(xiàn)欲確定X的分子式，所需的條件最佳組合是①②④．（填相應(yīng)的數(shù)字序號(hào)）
①X中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)�、赬中含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)　③X在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積�、苜|(zhì)譜確定X的相對(duì)分子質(zhì)量�、軽的質(zhì)量．
（2）將6g某有機(jī)物A完全燃燒，生成CO₂和H₂O，將產(chǎn)物通過(guò)濃H₂SO₄增重7.2g，再通過(guò)堿石灰，堿石灰增重13.2g．則該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式為C₃H₈O．
（3）科學(xué)家最近在-100℃的低溫下合成了一種烴X，其分子式為C₅H₄，紅外光譜和核磁共振氫譜表明其分子中的氫原子所處的化學(xué)環(huán)境沒(méi)有區(qū)別，則該分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為．

Answer 1

分析 （1）先確定該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式，再根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量確定分子式；
（2）根據(jù)濃硫酸和堿石灰增重的質(zhì)量可計(jì)算有機(jī)物生成的水和二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)C元素、H元素守恒和O元素守恒可計(jì)算有機(jī)物中C、H、O元素的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定其實(shí)驗(yàn)式；
（3）根據(jù)X的分子式及“紅外光譜和核磁共振氫譜表明其分子中的氫原子所處的化學(xué)環(huán)境沒(méi)有區(qū)別”確定X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

解答 解：（1）根據(jù)①②可以確定氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)一步可以確定該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式，由④可以確定有機(jī)物分子的相對(duì)分子質(zhì)量．綜上所述，最終可以確定有機(jī)物的分子式的最佳組合為：①②④，
故答案為：①②④；
（2）濃硫酸增重可知水的質(zhì)量為7.2g，則水的物質(zhì)的量為：n（H₂O）=$\frac{7.2g}{18g/mol}$=0.4mol，n（H）=0.8mol，m（H）=0.8g；堿石灰增重13.2g，可知二氧化碳質(zhì)量為13.2g，則：n（C）=n（CO₂）=$\frac{13.2g}{44g/mol}$=0.3mol，m（C）=3.6g，
由于m（C）+m（H）=4.4g，有機(jī)物的質(zhì)量為6g，所以有機(jī)物中氧的質(zhì)量為：1.6g，n（O）=$\frac{1.6g}{16g/mol}$=0.1mol，
所以：n（C）：n（H）：n（O）=0.3mol：0.8mol：0.1mol=3：8：1，
則該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式為：C₃H₈O，
故答案為：C₃H₈O；
（3）X的分子式為C₅H₄，其不飽和度為：$\frac{5×2+2-4}{2}$=4；紅外光譜和核磁共振表明其分子中的氫原子的化學(xué)環(huán)境沒(méi)有區(qū)別，說(shuō)明其分子中所有的H原子都是等效的，則X具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，結(jié)合不飽和度為4可知X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的確定，題目難度中等，明確常見(jiàn)有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握質(zhì)量守恒定律在確定有機(jī)物分子式中的應(yīng)用．