Question

【題目】某研究性學習小組為確定一種從煤中提取的液態烴X的結構，對其進行探究。

步驟一：這種碳氫化合物蒸氣通過熱的氧化銅(催化劑)，氧化成二氧化碳和水，再用裝有無水氯化鈣和固體氫氧化鈉的吸收管完全吸收。2.12 g有機物X的蒸氣氧化產生7.04 g二氧化碳和1.80 g水。

步驟二：通過儀器分析得知X的相對分子質量為106。

步驟三：用核磁共振儀測出X的核磁共振氫譜有2個峰，其面積之比為2∶3，如圖Ⅰ。

步驟四：利用紅外光譜儀測得X分子的紅外光譜如圖Ⅱ。

試填空：

(1)X的分子式為_____；X的名稱為_____。

(2)步驟二中的儀器分析方法稱為________。

(3)寫出X與足量濃硝酸和濃硫酸混合物反應的化學方程式：________。

(4)寫出X符合下列條件的同分異構體的結構簡式_______________。

①芳香烴 ②苯環上一氯代物有三種

Answer 1

【答案】C8H10 對二甲苯 質譜法 、

【解析】

(1)首先根據n=，計算烴X及反應產生的CO2、H2O的物質的量，然后就可以確定X分子中C、H原子個數，確定物質的分子式；再根據X的紅外光譜測定含有苯環，屬于苯的同系物，而1H核磁共振譜有2個峰，其面積之比為2：3，則X為；

(2)通過儀器分析得相對分子質量的方法為質譜法；

(3)X與濃硝酸發生取代反應，由于硝酸足量，苯環上H原子全部為羥基取代；

(4)X的同分異構體符合下列條件：①芳香烴，②苯環上一氯代物有三種，苯環上有3種H原子，為乙苯或間二甲苯。

(1)烴X的物質的量n(X)=，反應產生的CO2的物質的量為n(CO2)=，反應產生的H2O的物質的量為n(H2O)=，則分子中N(C)==8；N(H)==10，故X的分子式為C8H10，X的紅外光譜測定含有苯環，屬于苯的同系物，而1H核磁共振譜有2個峰，其面積之比為2：3，則X為，名稱為對二甲苯；

(2)步驟二通過儀器分析得知X的相對分子質量，該方法稱為質譜法；

(3)X與足量濃硝酸和濃硫酸混合物反應的化學方程式：；

(4)X的同分異構體符合下列條件：①芳香烴，②苯環上一氯代物有三種，符合條件的同分異構體有：間二甲苯和乙苯。