波谱分析分析是鉴定有机物分子结构的有效手段.某有机物A经波谱分析有如下信息:质谱显示A的分子离子峰质荷比为94,红外光谱

erictyh2022-10-04 11:39:541条回答

波谱分析分析是鉴定有机物分子结构的有效手段.某有机物A经波谱分析有如下信息:质谱显示A的分子离子峰质荷比为94,红外光谱得知A分子中存在C-O键、H-O键、苯环且无其他化学键,A的核磁共振氢谱中有4个吸收峰,峰面积之比为1:2:2:1.回答下列问题:
(1)A的结构简式为______;
(2)实验室模拟处理含A的工业废水并回收A的流程图如下:

①步骤Ⅰ中的操作名称是______,使用的仪器是______;
②步骤Ⅱ中NaOH溶液的作用是______;步骤Ⅲ中的化学反应方程式为______;
③步骤Ⅳ中分离出物质丙的操作名称是______;
④为体现绿色化学思想,上述流程中______是循环使用的.

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xielei666 共回答了18个问题 | 采纳率100%
解题思路:(1)质谱显示A的分子离子峰质荷比为94,则Mr(A)=94,含有苯环,6个碳原子总相对原子质量为72,A含有氧原子,氧原子相对原子质量为16,由于72+16=88,故有机物含有1个氧原子、6个碳原子,氢原子数目为[94−12×6−16/1]=6,A的核磁共振氢谱中有4个吸收峰,峰面积之比为1:2:2:1.故A为
(2)步骤Ⅰ用苯萃取废水中的苯酚,再进行分液,步骤Ⅱ中加入NaOH溶液,与苯酚反应生成苯酚钠,使苯从水相中分离,即甲为NaOH,步骤Ⅲ通入二氧化碳,苯酚钠与碳酸反应生成苯酚,并回收苯酚.步骤Ⅲ后加入物质乙,通过步骤Ⅳ得到NaOH与物质丙,而丙通过步骤Ⅴ得到二氧化碳与CaO,故丙为CaCO3,则物质乙为氢氧化钙,步骤Ⅳ分离固体与液体,应是过滤,工艺流程中苯、CaO、CO2、NaOH溶液循环利用.

(1)质谱显示A的分子离子峰质荷比为94,则Mr(A)=94,含有苯环,6个碳原子总相对原子质量为72,A含有氧原子,氧原子相对原子质量为16,由于72+16=88,故有机物含有1个氧原子、6个碳原子,氢原子数目为[94−12×6−16/1]=6,A的核磁共振氢谱中有4个吸收峰,峰面积之比为1:2:2:1.故A为,故答案为:
(2)步骤Ⅰ用苯萃取废水中的苯酚,再进行分液,步骤Ⅱ中加入NaOH溶液,与苯酚反应生成苯酚钠,使苯从水相中分离,即甲为NaOH,步骤Ⅲ通入二氧化碳,苯酚钠与碳酸反应生成苯酚,并回收苯酚.步骤Ⅲ后加入物质乙,通过步骤Ⅳ得到NaOH与物质丙,而丙通过步骤Ⅴ得到二氧化碳与CaO,故丙为CaCO3,则物质乙为氢氧化钙,步骤Ⅳ分离固体与液体,应是过滤,共有流程中苯、CaO、CO2、NaOH溶液循环利用,则:
①步骤Ⅰ中的操作名称是:萃取、分液,使用的仪器是:分液漏斗,
故答案为:萃取、分液;分液漏斗;
②步骤Ⅱ中NaOH溶液的作用是:使苯从水相中分离并回收苯酚;步骤Ⅲ中的化学反应方程式为:C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3
故答案为:使苯从水相中分离并回收苯酚;C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3
③步骤Ⅳ中分离出碳酸钙与氢氧化钠溶液,采取过滤操作,故答案为:过滤;
④工艺流程中苯、CaO、CO2、NaOH溶液循环利用,体现绿色化学思想,故答案为:苯、CaO、CO2、NaOH溶液.

点评:
本题考点: 有机物的推断;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.

考点点评: 本题考查有机物推断、物质的分离提纯、化学工艺流程,明确工艺流程原理是关键,侧重考查化学实验基本侧重,需要学生具备扎实的基础,是对学生综合能力的考查,难度中等.

1年前

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【答】:
有机化合物的鉴别

在药品的生产、研究及检验等过程中,常常会遇到有机化合物的分离、提纯和鉴别等问题.有机化合物的鉴别、分离和提纯是三个既有关联而又不相同的概念.
分离和提纯的目的都是由混合物得到纯净物,但要求不同,处理方法也不同.分离是将混合物中的各个组分一一分开.在分离过程中常常将混合物中的某一组分通过化学反应转变成新的化合物,分离后还要将其还原为原来的化合物.提纯有两种情况,一是设法将杂质转化为所需的化合物,另一种情况是把杂质通过适当的化学反应转变为另外一种化合物将其分离(分离后的化合物不必再还原).
鉴别是根据化合物的不同性质来确定其含有什么官能团,是哪种化合物.如鉴别一组化合物,就是分别确定各是哪种化合物即可.在做鉴别题时要注意,并不是化合物的所有化学性质都可以用于鉴别,必须具备一定的条件:
(1) 化学反应中有颜色变化
(2) 化学反应过程中伴随着明显的温度变化(放热或吸热)
(3) 反应产物有气体产生
(4) 反应产物有沉淀生成或反应过程中沉淀溶解、产物分层等.
本课程要求掌握的重点是化合物的鉴别,为了帮助大家学习和记忆,将各类有机化合物的鉴别方法进行归纳总结,并对典型例题进行解析.
一.各类化合物的鉴别方法
1.烯烃、二烯、炔烃:
(1)溴的四氯化碳溶液,红色腿去
(2)高锰酸钾溶液,紫色腿去.
2.含有炔氢的炔烃:
(1) 硝酸银,生成炔化银白色沉淀
(2) 氯化亚铜的氨溶液,生成炔化亚铜红色沉淀.
3.小环烃:三、四元脂环烃可使溴的四氯化碳溶液腿色
4.卤代烃:
硝酸银的醇溶液,生成卤化银沉淀;不同结构的卤代烃生成沉淀的速度不同,叔卤代烃和烯丙式卤代烃最快,仲卤代烃次之,伯卤代烃需加热才出现沉淀.
5.醇:
(1) 与金属钠反应放出氢气(鉴别6个碳原子以下的醇);
(2) 用卢卡斯试剂鉴别伯、仲、叔醇,叔醇立刻变浑浊,仲醇放置后变浑浊,伯醇放置后也无变化.
6.酚或烯醇类化合物:
(1) 用三氯化铁溶液产生颜色(苯酚产生兰紫色).
(2) 苯酚与溴水生成三溴苯酚白色沉淀.
7.羰基化合物:
(1) 鉴别所有的醛酮:2,4-二硝基苯肼,产生黄色或橙红色沉淀;
(2) 区别醛与酮用托伦试剂,醛能生成银镜,而酮不能;
(3) 区别芳香醛与脂肪醛或酮与脂肪醛,用斐林试剂,脂肪醛生成砖红色沉淀,而酮和芳香醛不能;
(4) 鉴别甲基酮和具有结构的醇,用碘的氢氧化钠溶液,生成黄色的碘仿沉淀.
8.甲酸:用托伦试剂,甲酸能生成银镜,而其他酸不能.
9.胺:区别伯、仲、叔胺有两种方法
(1)用苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯,在NaOH溶液中反应,伯胺生成的产物溶于NaOH;仲胺生成的产物不溶于NaOH溶液;叔胺不发生反应.
(2)用NaNO2+HCl:
脂肪胺:伯胺放出氮气,仲胺生成黄色油状物,叔胺不反应.
芳香胺:伯胺生成重氮盐,仲胺生成黄色油状物,叔胺生成绿色固体.
10.糖:
(1) 单糖都能与托伦试剂和斐林试剂作用,产生银镜或砖红色沉淀;
(2) 葡萄糖与果糖:用溴水可区别葡萄糖与果糖,葡萄糖能使溴水褪色,而果糖不能.
(3)麦芽糖与蔗糖:用托伦试剂或斐林试剂,麦芽糖可生成银镜或砖红色沉淀,而蔗糖不能.
二.例题解析
例1.用化学方法鉴别丁烷、1-丁炔、2-丁炔.
分析:上面三种化合物中,丁烷为饱和烃,1-丁炔和2-丁炔为不饱和烃,用溴的四氯化碳溶液或高锰酸钾溶液可区别饱和烃和不饱和烃,1-丁炔具有炔氢而2-丁炔没有,可用硝酸银或氯化亚铜的氨溶液鉴别.因此,上面一组化合物的鉴别方法为:
例2.用化学方法鉴别氯苄、1-氯丙烷和2-氯丙烷.
分析:上面三种化合物都是卤代烃,是同一类化合物,都能与硝酸银的醇溶液反应生成卤化银沉淀,但由于三种化合物的结构不同,分别为苄基、二级、一级卤代烃,它们在反应中的活性不同,因此,可根据其反应速度进行鉴别.上面一组化合物的鉴别方法为:
例3.用化学方法鉴别下列化合物
苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮、正丙醇、异丙醇、苯酚
分析:上面一组化合物中有醛、酮、醇、酚四类,醛和酮都是羰基化合物,因此,首先用鉴别羰基化合物的试剂将醛酮与醇酚区别,然后用托伦试剂区别醛与酮,用斐林试剂区别芳香醛与脂肪醛,用碘仿反应鉴别甲基酮;用三氯化铁的颜色反应区别酚与醇,用碘仿反应鉴别可氧化成甲基酮的醇.鉴别方法可按下列步骤进行:
(1) 将化合物各取少量分别放在7支试管中,各加入几滴2,4-二硝基苯肼试剂,有黄色沉淀生成的为羰基化合物,即苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮,无沉淀生成的是醇与酚.
(2) 将4种羰基化合物各取少量分别放在4支试管中,各加入托伦试剂(氢氧化银的氨溶液),在水浴上加热,有银镜生成的为醛,即苯甲醛和丙醛,无银镜生成的是2-戊酮和3-戊酮.
(3) 将2种醛各取少量分别放在2支试管中,各加入斐林试剂(酒石酸钾钠、硫酸酮、氢氧化钠的混合液),有红色沉淀生成的为丙醛,无沉淀生成的是苯甲醛.
(4) 将2种酮各取少量分别放在2支试管中,各加入碘的氢氧化钠溶液,有黄色沉淀生成的为2-戊酮,无黄色沉淀生成的是3-戊酮.
(5) 将3种醇和酚各取少量分别放在3支试管中,各加入几滴三氯化铁溶液,出现兰紫色的为苯酚,无兰紫色的是醇.
(6) 将2种醇各取少量分别放在支试管中,各加入几滴碘的氢氧化钠溶液,有黄色沉淀生成的为异丙醇,无黄色沉淀生成的是丙醇.

能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物
思考:先不要看下面的归纳,在你学过的有机物中那些或哪类有机物可使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色?
1.使溴水褪色的有机物有:
(1)不饱和烃(烯、炔、二烯、苯乙烯等);
(2)不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛等);
(3)石油产品(裂化气、裂解气、裂化石油等);
(4)苯酚(生成白色沉淀).
(5)天然橡胶;
2.因萃取使溴水褪色的物质有:
(1)密度小于1的溶剂(液态饱和烃、直馏汽油、苯及其同系物、液态环烷烃、液态饱和酯).
(2)密度大于1的溶剂(四氯化碳、氯仿、溴苯、二硫化碳等);
3.使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物有:
(1)不饱和烃;(2)苯的同系物;(3)不饱和烃的衍生物;(4)含醛基的有机物:醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐;(5)石油产品(裂解气、裂化气、裂化石油);(6)天然橡胶.
能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物

1.使溴水褪色的有机物有:
(1)不饱和烃(烯、炔、二烯、苯乙烯等);
(2)不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛等);
(3)石油产品(裂化气、裂解气、裂化石油等);
(4)天然橡胶;
(5)苯酚(生成白色沉淀).
2.因萃取使溴水褪色的物质有:
(1)密度大于1的溶剂(四氯化碳、氯仿、溴苯、二硫化碳等);
(2)密度小于1的溶剂(液态的饱和烃、直馏汽油、苯及其同系物、液态环烷烃、液态饱和酯).
3.使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物有:
(1)不饱和烃;
(2)苯的同系物;
(3)不饱和烃的衍生物;
(4)部分醇类有机物;
(5)含醛基的有机物:醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐;
(6)石油产品(裂解气、裂化气、裂化石油);
(7)天然橡胶.
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核磁氢谱碳谱一般可解析非对称结构的结构式;
质谱可给出分子量,高分辨质谱可以根据给出分子量的小数点之后4到6位推测出1到4个可能的结构式.
N谱连解一般就可以给出确切的结构式跟构象式
发展趋势:随着科技的迅速发展,波谱解析仪器也越来越现代化,自动化.鉴别区分已知化合物可以根据其结构的自身特点选择合适的波谱,也许只是简单的跑个紫外就可以鉴别.对于结构式未知的化合物则一般需要多谱连用或者用400兆,600兆甚至900兆核磁来确定结构性质.其中关键还是具体问题具体分析.
希望我的回答能够给你带来帮助.