Question

15．为了测定某有机物A的结构，做如下实验：
①将2.3g该有机物完全燃烧，生成0.1mol CO₂和2.7g水．
②用质谱仪测定其相对分子质量，得如图一所示的质谱图．
③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图二所示图谱，图中三个峰的面积之比是1：2：3．
④用红外光谱仪处理该化合物，得到如图三所示图谱．
试回答下列问题：

（1）有机物A的相对分子质量是46．
（2）有机物A的实验式是C₂H₆O．
（3）能否根据本题信息确定A的分子式能（填“能”或“不能”），若能，则A的分子式是C₂H₆O，若不能，则此空及（4）均不填．
（4）推测有机物A的结构简式为CH₃CH₂OH，A中含官能团的名称是羟基．

Answer 1

分析 （1）根据质荷比可知，有机物A的相对分子质量为46；
（2）根据n=$\frac{m}{M}$计算生成的水的物质的量，计算碳元素、氢元素的质量，根据质量守恒判断有机物A是否含有氧元素，若含有氧元素，计算氧元素质量、氧原子物质的量，根据原子守恒确定有机物A中C、H、O原子个数比值确定最简式；
（3）根据有机物的最简式中H原子说明是否饱和C原子的四价结构判断；
（4）根据图三可知，该有机物分子中存在O-H键，含有羟基，据此写出其结构简式．

解答 解：（1）根据质荷比可知，有机物A的相对分子质量为46，故答案为：46；
（2）2.3g有机物燃烧生成0.1mol CO₂，2.7g水，
则n（C）=n（ CO₂）=0.1mol，m（C）=0.1mol×12g/mol=1.2g，
n（H₂O）=$\frac{2.7g}{18g/mol}$=0.15mol，n（H）=0.3mol，m（H）=0.3mol×1g/mol=0.3g，
则m（C）+m（H）=1.2g+0.3g=1.5g＜2.3g，故有机物含有O元素，且m（O）=2.3g-1.5g=0.8g，故n（O）=$\frac{0.8g}{16g/mol}$=0.05mol，
n（C）：n（H）：n（O）=0.1mol：0.3mol：0.05mol=2：6：1，即该有机物最简式为：C₂H₆O，
故答案为：C₂H₆O；
（3）该有机物的最简式为C₂H₆O，H原子已经饱和C原子的四价结构，最简式即为分子式，
故答案为：能；C₂H₆O；
（4）由图三可知，该有机物分子中含有O-H键、C-O键和C-H键，其分子式为C₂H₆O，故该有机物结构式为：CH₃CH₂OH，含有的官能团为羟基，
故答案为：CH₃CH₂OH；羟基．

点评 本题考查有机物分子式与结构确定等，题目难度中等，注意燃烧法利用原子守恒确定有机物的分子式，侧重对基础知识与学生综合能力考查，注意对有机谱图的简单认识．