Question

為了測定某有機物A的結構，做如下實驗：①將2.3g該有機物完全燃燒，生成0.1mol CO₂和?2.7g水；②用質譜儀測定其相對分子質量，得如圖一所示的質譜圖；③用核磁共振儀處理該化合物，得到如圖二所示圖譜，圖中三個峰的面積之比是?1：2：3?．

試回答下列問題：
（1）有機物A的相對分子質量是

 

．
（2）有機物A的實驗式是

 

（3）能否根據A的實驗式確定A的分子式

 

（填”能”或”不能”），若能，則A的分子式是

 

（若不能，則此空不填）．
（4）寫出有機物A可能的結構簡式

 

．

Answer 1

分析：（1）根據質荷比可知，有機物A的相對分子質量為46；
（2）根據n=

m

M

計算生成的水的物質的量，計算碳元素、氫元素的質量，根據質量守恒判斷有機物A是否含有氧元素，若含有氧元素，計算氧元素質量、氧原子物質的量，根據原子守恒確定有機物A中C、H、O原子個數比值確定最簡式；
（3）根據有機物的最簡式中H原子說明是否飽和C原子的四價結構判斷；
（4）由核磁共振氫譜可知，該有機物分子中有3中化學環境不同的H原子，三種H原子數目之比為1：2：3，結合有機物的分子式確定其可能的結構．

解答：解：（1）根據質荷比可知，有機物A的相對分子質量為46，故答案為：46；
（2）2.3g有機物燃燒生成0.1mol CO₂，?2.7g水，
則n（C）=n（ CO₂）=0.1mol，m（C）=0.1mol×12g/mol=1.2g，
n（H₂O）=

2.7g

18g/mol

=0.15mol，n（H）=0.3mol，m（H）=0.3mol×1g/mol=0.3g，
則m（C）+m（H）=1.2g+0.3g=1.5g＜2.3g，故有機物含有O元素，且m（O）=2.3g-1.5g=0.8g，故n（O）=

0.8g

16g/mol

=0.05mol，
n（C）：n（H）：n（O）=0.1mol：0.3mol：0.05mol=2：6：1，即該有機物最簡式為C₂H₆O，
故答案為：C₂H₆O；
（3）該有機物的最簡式為C₂H₆O，H原子已經飽和C原子的四價結構，最簡式即為分子式，
故答案為：能；C₂H₆O；
（4）由核磁共振氫譜可知，該有機物分子中有3中化學環境不同的H原子，三種H原子數目之比為1：2：3，有機物A的分子式為C₂H₆O，故該有機物結構式為CH₃CH₂OH，
故答案為：CH₃CH₂OH．

點評：本題考查有機物分子式與結構確定等，難度中等，注意燃燒法利用原子守恒確定有機物的分子式，側重對基礎知識與學生綜合能力考查，注意對有機譜圖的簡單認識．