Question

14．某有機(jī)物A的相對(duì)分子質(zhì)量為128，問(wèn)：
（1）若A中只含有C、H元素，且A分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)，則A的化學(xué)式為C₁₀H₈；
（2）若A中只含有C、H、O元素，且A分子里含一個(gè)酯基，無(wú)其他含氧官能團(tuán)，則A的化學(xué)式為C₇H₁₂O₂．寫(xiě)出其中一種符合題意的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH=CH₂．
（3）若A中只含有C、H、N元素，且A分子中氮原子數(shù)最少，則A的化學(xué)式為C₇H₁₆N₂．

Answer 1

分析 （1）設(shè)烴的分子式為C_xH_y，分子中碳原子最大數(shù)目=$\frac{128}{12}$=10…8，分子式為C₁₀H₈，減少1個(gè)C原子需要增加12個(gè)H原子，分子式可為C₉H₂₀，C₉H₂₀是飽和烴，不能再增大分子H原子數(shù)目；
（2）A分子里含一個(gè)酯基-COO-，相對(duì)分子質(zhì)量為44，無(wú)其他含氧官能團(tuán)，故剩余的部分為烴基，且烴基的相對(duì)分子質(zhì)量為128-44=84，含有的碳原子數(shù)目最大=$\frac{84}{12}$=7，但由于不可能全部是C原子，而減少1個(gè)C原子需要增加12個(gè)H原子，故烴基的分子式可為C₆H₁₂，據(jù)此分析此酯類(lèi)的化學(xué)式和可能的結(jié)構(gòu)；
（3）若A中含有C、H、N元素，則N原子會(huì)以-NH₂的形式存在，即可以認(rèn)為是用-NH₂取代了烷烴或烯烴或炔烴中的氫原子而形成，據(jù)此分析．

解答 解：（1）設(shè)烴的分子式為C_xH_y，分子中碳原子最大數(shù)目=$\frac{128}{12}$=10…8，分子式為C₁₀H₈，減少1個(gè)C原子需要增加12個(gè)H原子，分子式可為C₉H₂₀，C₉H₂₀是飽和烴，不能再增大分子H原子數(shù)目，若A分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)，則A的分子式為C₁₀H₈，故答案為：C₁₀H₈；
（2）A分子里含一個(gè)酯基-COO-，相對(duì)分子質(zhì)量為44，無(wú)其他含氧官能團(tuán)，故剩余的部分為烴基，且烴基的相對(duì)分子質(zhì)量為128-44=84，含有的碳原子數(shù)目最大=$\frac{84}{12}$=7，但由于不可能全部是C原子，而減少1個(gè)C原子需要增加12個(gè)H原子，故烴基的分子式可為C₆H₁₂，即此烴基中可能含環(huán)或一條碳碳雙鍵，從而得出此有機(jī)物的分子式為C₇H₁₂O₂，可能的結(jié)構(gòu)為：CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH=CH₂，故答案為：C₇H₁₂O₂；CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH=CH₂；
（3）若A中含有C、H、N元素，則N原子會(huì)以-NH₂的形式存在，即可以認(rèn)為是用-NH₂取代了烷烴或烯烴或炔烴中的氫原子而形成．
若此物質(zhì)中含一個(gè)-NH₂，即此物質(zhì)可以認(rèn)為是用1個(gè)-NH₂取代了烷烴或烯烴或炔烴中的1個(gè)氫原子而形成，則剩余的烴基應(yīng)符合-C_nH_2n+1或-C_nH_2n-1或C_nH_2n-3．且烴基的相對(duì)分子質(zhì)量為128-16=112，含有的碳原子的個(gè)數(shù)最大為$\frac{112}{12}$=9…4，若減少1個(gè)碳原子，則氫原子加12，但無(wú)論如何，氫原子均為偶數(shù)，均不符合通式-C_nH_2n+1或-C_nH_2n-1或C_nH_2n-3，即此物質(zhì)中不能只含一個(gè)-NH₂；
若此物質(zhì)中含2個(gè)-NH₂，即此物質(zhì)可以認(rèn)為是用2個(gè)-NH₂取代了烷烴或烯烴或炔烴中的2個(gè)氫原子而形成，則剩余的烴基應(yīng)符合-C_nH_2n或-C_nH_2n-2或C_nH_2n-4．且烴基的相對(duì)分子質(zhì)量為128-32=96，含有的碳原子的個(gè)數(shù)最大為$\frac{96}{12}$=8，但不可能只含C原子無(wú)H原子，故減少1個(gè)碳原子，則氫原子加12，即烴基為-C₇H₁₂，符合-C_nH_2n-2，故此有機(jī)物為C₇H₁₂（NH₂）₂，即分子式為：C₇H₁₆N₂．故答案為：C₇H₁₆N₂；

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的推斷等，注意利用商余法與殘余法確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，難度中等．