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、酸奶和草莓等型香精,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)蒸馏装置如图所示,仪器 a 的名称是
_______,图中虚线框内应选用
_______(填“仪器 x”或“仪器 y”)。

图1
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
_______。
(4)写出所有含有羧基的 M 的同分异构体的结构简式:
_______。