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 H₂O．
②用质谱仪测定其相对分子质量，得如图1所示的质谱图．
③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图2所示谱图，图2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）写出有机物A的结构简式：

 

．

Answer 1

考点：有机物实验式和分子式的确定,常见有机化合物的结构

专题：烃及其衍生物的燃烧规律

分析：（1）根据质合比可知，该有机物A的相对分子量为46；
（2）根据2.3g该有机物充分燃烧生成的二氧化碳、水的量判断有机物A中的碳元素、氢元素的物质的量、质量，再判断是否含有氧元素，再计算出C、H、O元素的物质的量之比，最后结合核磁共振氢谱判断该有机物分子的结构简式．

解答： 解：（1）在A的质谱图中，最大质荷比为46，所以其相对分子质量也是46，故答案为：46；
（2）2.3 g该有机物中，n（C）=n（CO₂）=0.1 mol，含有的碳原子的质量为m（C）=0.1 mol×12 g?mol^-1=1.2 g，
氢原子的物质的量为：n（H）=

2.7g

18g/mol

×2=0.3 mol，氢原子的质量为m（H）=0.3 mol×1 g?mol^-1=0.3 g，
该有机物中m（O）=2.3 g-1.2 g-0.3 g=0.8 g，氧元素的物质的量为n（O）=

0.8g

16g/mol

=0.05 mol，
则n（C）：n（H）：n（O）=0.1 mol：0.3 mol：0.05 mol=2：6：1，所以A的实验式是C₂H₆O，因为实验式是C₂H₆O的有机物中，氢原子数已经达到饱和，所以其实验式即为分子式；
A有如下两种可能的结构：CH₃OCH₃或CH₃CH₂OH；若为前者，则在核磁共振氢谱中应只有1个峰；若为后者，则在核磁共振氢谱中应有3个峰，而且3个峰的面积之比是1：2：3，显然CH₃CH₂OH符合题意，所以A为乙醇，
故答案为：CH₃CH₂OH．

点评：本题考查了有机物分子式、结构简式的计算方法，题目难度中等，注意根据质量守恒确定有机物分子式的方法，明确质量比、核磁共振氢谱的含义是解题关键．