Question

为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：
（1）将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得生成5.4g H₂O和8.8g CO₂，消耗氧气6.72L（标准状况下），则该物质中各元素的原子个数比是

 

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（2）用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量得到如下图所示质谱图，则其相对分子质量为

 

，该物质的分子式是

 

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（3）根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式：

 

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（4）取绿豆大小的金属钠放入A中产生无色无味的气体，该反应的方程式为：

 

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Answer 1

考点：有机物实验式和分子式的确定

专题：有机化学基础

分析：（1）根据质量守恒定律计算出有机物分子中含有C、H元素的物质的量，再根据氧原子质量守恒计算出该有机物分子中含有的氧原子的物质的量，最后计算出该物质中各元素的原子个数比；
（2）根据图示质谱图判断有机物A的相对分子量，再根据（1）的计算结果判断有机物A的分子式；
（3）根据分子式及书写同分异构体的方法写出A可能的同分异构体的结构简式；
（4）根据有机物能和钠反应可知A的结构简式为：CH₃CH₂OH，即为乙醇，乙醇和钠反应生成乙醇钠和氢气．

解答： 解：（1）有机物A充分燃烧生成水的物质的量为：n（H₂O）=

5.4g

18g/mol

=0.3 mol，则含有的氢原子的物质的量为：n（H）=0.6 mol，
8.8g二氧化碳的物质的量为：n（CO₂）=

8.8g

44g/mol

=0.2 mol，则n（C）=0.2 mol，
据氧原子守恒有：n（O）=n（H₂O）+2n（CO₂）-2n（O₂）=0.3 mol+2×0.2 mol-2×

6.72L

22.4L/mol

=0.1 mol，
则：N（C）：N（H）：N（O）=n（C）：n（H）：n（O）=2：6：1，
故答案为：2：6：1；
（2）据（1）可知，该有机物A的实验式为C₂H₆O，设该有机物的分子式为（C₂H₆O）_m，由质谱图知，最大的质荷比为46，则其相对分子质量为46，
则：46m=46，解得：m=1，故其分子式为C₂H₆O，
故答案为：46；C₂H₆O；
（3）A的分子式为C₂H₆O，A为饱和化合物，有机物A的结构为：CH₃CH₂OH或CH₃OCH₃，
故答案为：CH₃CH₂OH、CH₃OCH₃；
（4）根据有机物能和钠反应可知A的结构简式为：CH₃CH₂OH，即为乙醇，乙醇和钠反应生成乙醇钠和氢气，
反应方程式为：2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑，故答案为：2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑．

点评：本题考查了有机物的分子式、结构简式确定的计算，题目难度中等，注意掌握确定有机物分子式、结构简式的方法，明确质谱仪中的质荷比含义为解答本题的关键．