Question

【題目】有機物C常用于食品行業。已知9.0gC在足量O2中充分燃燒，將生成的混合氣體依次通過足量的濃硫酸和堿石灰，分別增重5.4g和13.2g，經檢驗剩余氣體為O2。

（1）C分子的質譜圖如圖所示，從圖中可知其相對分子質量是__，則C的分子式是__。

（2）C能與NaHCO3溶液發生反應，C一定含有的官能團是__。

（3）C分子的核磁共振氫譜有4個峰，峰面積之比是1：1：1：3，則C的結構簡式是__。

（4）0.1molC與1.0mol/L的氫氧化鈉溶液反應，需溶液的體積是__mL。

Answer 1

【答案】90 C3H6O3 羧基（-COOH） CH3CH(OH)COOH 100 mL

【解析】

根據質譜儀的最大質荷比得相對分子質量，通過燃燒法確定實驗式，最后可以確定結構簡式；醇羥基沒有酸性不能與氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉反應，可以與鈉單質反應，羧基具有酸性，可以與鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉反應。

（1）由質譜儀的最大質荷比可知C的相對分子質量為90，經過燃燒測定：0.1mol C在足量O2中充分燃燒，水的質量是5.4g，水的物質的量是0.3mol，氫元素物質的量為0.6mol；二氧化碳的質量13.2g，其物質的量為0.3mol，碳元素物質的量為0.3mol；9.0gC中含氧元素的質量=(9-0.6×1-0.3×12)g=4.8g，則氧元素的物質的量為0.3mol，n（C）:n（H）：n（O）=1:2:1，則實驗式為CH2O，由于相對分子質量為90，則分子式為C3H6O3；

（2）根據分析，C能與NaHCO3溶液發生反應，C一定含有的官能團是羧基（-COOH）；

（3）C分子的核磁共振氫譜有4個峰，峰面積之比是1：1：1：3，則分子有1個-CH3，1個-COOH，1個-OH，1個，則C的結構簡式是CH3CH(OH)COOH；

（4）C中的羥基不與氫氧化鈉反應，羧基可以發生反應，故0.1molC會消耗0.1mol氫氧化鈉反應，故所需氫氧化鈉溶液的體積是=0.1 L=100 mL。