Question

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?．

试回答下列问题：
（1）有机物A的相对分子质量是

 

．
（2）有机物A的实验式是

 

（3）能否根据A的实验式确定A的分子式

 

（填”能”或”不能”），若能，则A的分子式是

 

（若不能，则此空不填）．
（4）写出有机物A可能的结构简式

 

．

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=

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）由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有3中化学环境不同的H原子，三种H原子数目之比为1：2：3，结合有机物的分子式确定其可能的结构．

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）=

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）=

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）由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有3中化学环境不同的H原子，三种H原子数目之比为1：2：3，有机物A的分子式为C₂H₆O，故该有机物结构式为CH₃CH₂OH，
故答案为：CH₃CH₂OH．

点评：本题考查有机物分子式与结构确定等，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．