Question

【題目】有 X、Y、Z 三種元素，X 是有機化合物中必含的元素， Y 是地殼里含量最多的元素，Z 是質 量最輕的元素。X、Y、Z 三種元素組成的有機物 M 能被酸性高錳酸鉀氧化生成 N。為了測定有機物 M 的結構，做如下實驗：

①將 4.6 g 有機物 M 完全燃燒，測得生成 0.2mol CO2 和 5.4 g 水； ②用質譜儀檢測有機物 M，得到如圖 1 所示的質譜圖； ③用核磁共振儀處理有機物 M，得到如圖 2 所示圖譜。

試回答下列問題：

（1）M 的結構簡式是___________________，N 中含有的官能團的結構簡式為_____________。

（2）寫出 M 在銅作催化劑且加熱條件下與氧氣發生反應的化學方程式___________________。

（3）寫出 M 與 N 在濃 H2SO4加熱條件下發生反應的化學方程式___________________。

Answer 1

【答案】 CH3CH2OH —COOH 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O CH3COOH＋CH3 CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O

【解析】X、Y、Z 三種元素，X是有機化合物中必含的元素，則X為碳元素；Y是地殼里含量最多的元素，則Y為氧元素；Z 是質量最輕的元素，則Z為氫元素。

用質譜儀檢測有機物 M，得到如圖 1 所示的質譜圖，其相對分子質量為46；通過計算，二氧化碳的物質的量為0.2mol，水的物質的量為=0.3mol，所以有機物中含氧原子的物質的量==0.1mol，所以碳氫氧的原子個數比為2:6:1，根據相對分子質量分析，化學式為C2H6O，根據核磁共振氫譜分析，有三中氫原子，比例為3:2:1，所以M的結構簡式為：CH3CH2OH；M 能被酸性高錳酸鉀氧化生成 N。N為CH3COOH。（1）M 的結構簡式是CH3CH2OH，N 為CH3COOH，含有的官能團的結構簡式為-COOH；（2）CH3CH2OH在銅作催化劑且加熱條件下與氧氣發生反應生成CH3CHO，反應的化學方程式為：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O；（3）CH3CH2OH 與 CH3COOH在濃 H2SO4加熱條件下發生反應的化學方程式為：CH3COOH＋CH3 CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O。