Question

15．有機(jī)物與人們的衣、食、住、行及健康等有非常密切的關(guān)系，認(rèn)知和研究有機(jī)物具有十分重要的作用．
（1）有機(jī)物A是構(gòu)成營(yíng)養(yǎng)素的基礎(chǔ)物質(zhì)（含C、O、H、N等元素），A的球棍模型如圖所示，圖中“棍”代表單鍵或雙鍵或三鍵，不同顏色的球代表不同元素的原子．回答下列問題：
A的分子式是C₂H₅O₂N，含氧官能團(tuán)的名稱是羧基；
（2）將含有C、H、O的有機(jī)物3.24g裝入元素分析裝置，通入足量的O₂使之完全燃燒，將生成的氣體依次通過(guò)CaCl₂管（A）和堿石灰（B），測(cè)得A管質(zhì)量增加了2.16g，B管增加了9.24g，已知該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為108．
該有機(jī)物的分子式為C₇H₈O，該有機(jī)物1分子中有1個(gè)苯環(huán)，試寫出它的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的任意一種（任寫一種）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原子成鍵特點(diǎn)知，藍(lán)色球表示N原子、綠色球表示C原子、白色球表示H原子、紅色球表示O原子，所以該分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為NH₂CH₂COOH，根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式確定分子式及官能團(tuán)；
（2）該有機(jī)物完全燃燒后生成二氧化碳和水，氯化鈣吸收的是水蒸氣，然后堿石灰吸收的是二氧化碳，根據(jù)A管質(zhì)量知，m（H₂O）=2.16g，則n（H）=$\frac{2.16g}{18g/mol}$×2=0.24mol，B管質(zhì)量中m（CO₂）=9.24g，n（C）=$\frac{9.24g}{44g/mol}$×1=0.21mol，n（O）=$\frac{3.24g-0.24mol×1g/mol-0.21mol×12g/mol}{16g/mol}$=0.03mol，
有機(jī)物的物質(zhì)的量=$\frac{3.24g}{108g/mol}$=0.03mol，所以該有機(jī)物中C、H、O原子個(gè)數(shù)分別為$\frac{0.21mol}{0.03mol}$=7、$\frac{0.24mol}{0.03mol}$=8、$\frac{0.03mol}{0.03mol}$=1，該分子式為C₇H₈O；
該分子不飽和度=$\frac{7×2+2-8}{2}$=4，苯環(huán)的不飽和度是4，所以該分子中除了含有苯環(huán)外不含有雙鍵、三鍵，因?yàn)楹�有一個(gè)O原子，所以存在的官能團(tuán)可能是-OH或-O-．

解答 解：（1）根據(jù)原子成鍵特點(diǎn)知，藍(lán)色球表示N原子、綠色球表示C原子、白色球表示H原子、紅色球表示O原子，所以該分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為NH₂CH₂COOH，根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式確定分子式為C₂H₅O₂N，含氧官能團(tuán)名稱為羧基，
故答案為：C₂H₅O₂N；羧基；
（2）該有機(jī)物完全燃燒后生成二氧化碳和水，氯化鈣吸收的是水蒸氣，然后堿石灰吸收的是二氧化碳，根據(jù)A管質(zhì)量知，m（H₂O）=2.16g，則n（H）=$\frac{2.16g}{18g/mol}$×2=0.24mol，B管質(zhì)量中m（CO₂）=9.24g，n（C）=$\frac{9.24g}{44g/mol}$×1=0.21mol，n（O）=$\frac{3.24g-0.24mol×1g/mol-0.21mol×12g/mol}{16g/mol}$=0.03mol，
有機(jī)物的物質(zhì)的量=$\frac{3.24g}{108g/mol}$=0.03mol，所以該有機(jī)物中C、H、O原子個(gè)數(shù)分別為$\frac{0.21mol}{0.03mol}$=7、$\frac{0.24mol}{0.03mol}$=8、$\frac{0.03mol}{0.03mol}$=1，該分子式為C₇H₈O；
該分子不飽和度=$\frac{7×2+2-8}{2}$=4，苯環(huán)的不飽和度是4，所以該分子中除了含有苯環(huán)外不含有雙鍵、三鍵，因?yàn)楹�有一個(gè)O原子，所以存在的官能團(tuán)可能是-OH或-O-，則其同分異構(gòu)體為（任寫一種），
故答案為：C₇H₈O；（任寫一種）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物分子式確定、同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式書寫等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷、計(jì)算能力，難點(diǎn)是同分異構(gòu)體的書寫，注意書寫同分異構(gòu)體時(shí)按一定順序，防止重寫或漏寫，題目難度中等．