Question

19．相對(duì)分子質(zhì)量不超過100的有機(jī)物B既能與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，又能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，還可以使溴的四氯化碳溶液褪色．B完全燃燒只生成 CO₂和H₂O．經(jīng)分析其含氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.21%．經(jīng)核磁共振檢測(cè)發(fā)現(xiàn)B的核磁共振氫譜如圖，且峰面積之比為3：1：2．

B的結(jié)構(gòu)簡式為CH₂=C（CH₃）COOH．

Answer 1

分析 有機(jī)物能與金屬Na反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，說明含有-OH或-COOH；又能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，說明含有-COOH；還可以使溴的四氯化碳溶液褪色，說明含有不飽和鍵或-C≡C-，根據(jù)含氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.21%，相對(duì)分子質(zhì)量不超過100，確定分子中氧原子個(gè)數(shù)，進(jìn)而確定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，確定有機(jī)物的分子式．根據(jù)核磁共振氫譜確定分子中氫原子類型，結(jié)合可能的官能團(tuán)，確定有機(jī)物結(jié)構(gòu)，以此來解答．

解答 解：有機(jī)物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.21%，相對(duì)分子質(zhì)量不超過100，所以分子中氧原子數(shù)目N（O）＜$\frac{100×37.21%}{16}$=2.3，該有機(jī)物能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體，說明含有-COOH，所以碳原子數(shù)為2，可知其相對(duì)原子質(zhì)量為$\frac{16×2}{37.21%}$=86，又因?yàn)锽完全燃燒只生成CO₂和H₂O，所以只含有碳、氫、氧三種元素，設(shè)其化學(xué)式為CaHb-COOH，有B的相對(duì)分子質(zhì)量為86可知，CaHb-的式量為12a+b=41，若a=1，則b=29不符合烴基結(jié)構(gòu)；若a=2，則b=17不符合烴基結(jié)構(gòu)；若a=3，則b=5成立，故該有機(jī)物的分子式為C₄H₆O₂，B分子式為C₄H₆O₂，不飽和度為$\frac{4×2+2-6}{2}$=2，含有一個(gè)羧基，且B能夠使溴的四氯化碳溶液褪色，所以還應(yīng)有1個(gè)碳碳雙鍵，從核磁共振檢測(cè)發(fā)現(xiàn)B有三種布同環(huán)境下的氫原子，所以其結(jié)構(gòu)簡式為CH₂=C（CH₃）-COOH，
故答案為：CH₂=C（CH₃）-COOH．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的推斷，為高頻考點(diǎn)，把握官能團(tuán)與性質(zhì)、核磁共振氫譜等推斷有機(jī)物為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與推斷能力的考查，注意利用討論法確定分子式，題目難度不大．