《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

19.有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓型香精等，是我国批准使用的香料产品，其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构，具体实验过程如下：
步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)蒸馏装置如图1所示，仪器a的名称是______，图中虚线框内应选用图中的______(填“仪器x”或“仪器y”)。

步骤二：确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5％，氢的质量分数为9.1％。
①M的实验式为______。
②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的相对分子质量为______，分子式为______。
步骤三：确定M的结构简式。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示，图中峰面积之比为1∶3∶1∶3；利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。

M中官能团的名称为______，M的结构简式为______。

答案：

(1)蒸馏烧瓶 仪器y
(2)①C₂H₄O ②88 C₄H₈O₂
(3)羟基、羰基
解析：
(1)球形冷凝管一般用于冷凝回流装置，故虚线框内应选仪器y。
(2)①根据M中碳、氢元素的质量分数确定氧元素的质量分数w(O)=100% - 54.5% - 9.1% = 36.4%，分子内各元素原子的个数比N(C) : N(H) : N(O)= $\frac{54.5\%}{12}$ : $\frac{9.1\%}{1}$ : $\frac{36.4\%}{16}$ ≈2 : 4 : 1，其实验式为C₂H₄O。②M的相对分子质量为2×44 = 88，设分子式为(C₂H₄O)ₙ，则44n = 88，n = 2，则M的分子式为C₄H₈O₂。
(3)核磁共振氢谱图中有4组峰，说明M分子中含有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为1 : 3 : 1 : 3，结合红外光谱图所示含有C—H、H—O、C=O等化学键，确定其结构简式为 ，所含官能团为羟基、羰基。