Question

【題目】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(Ⅰ)所示的質譜圖。

③用核磁共振儀處理該化合物，得到如圖(Ⅱ)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）A的分子式是________。

（4）推測有機物A的結構簡式為____，A中含官能團的名稱是_____。

Answer 1

【答案】46 C2H6O C2H6O CH3CH2OH 羥基

【解析】

（1）根據質荷比可知，該有機物A的相對分子量為46；

（2）根據2.3g該有機物充分燃燒生成的二氧化碳、水的量判斷有機物A中的碳元素、氫元素的物質的量、質量，再判斷是否含有氧元素，計算出C、H、O元素的物質的量之比，最后確定A的實驗式；

（3）因為實驗式是C2H6O的有機物中，氫原子數已經達到飽和，所以其實驗式即為分子式；

（4）結合核磁共振氫譜判斷該有機物分子的結構簡式。

（1）在A的質譜圖中，最大質荷比為46，所以其相對分子質量也是46，故答案為：46。

（2）2.3g該有機物中，n(C)=n(CO2)=0.1mol，含有的碳原子的質量為m(C)=0.1mol×12g·mol-1=1.2g，氫原子的物質的量為：n(H)=×2=0.3mol，氫原子的質量為m(H)=0.3mol×1g·mol-1=0.3g，該有機物中m(O)=2.3g-1.2g-0.3g=0.8g，氧元素的物質的量為n(O)==0.05mol，則n(C)：n(H)：n(O)=0.1mol：0.3mol：0.05mol=2：6：1，所以A的實驗式是：C2H6O，故答案為：C2H6O。

（3）因為實驗式是C2H6O的有機物中，氫原子數已經達到飽和，所以其實驗式即為分子式，故答案為：C2H6O。

（4）A有如下兩種可能的結構：CH3OCH3或CH3CH2OH；若為前者，則在核磁共振氫譜中應只有1個峰；若為后者，則在核磁共振氫譜中應有3個峰，而且3個峰的面積之比是1：2：3，顯然CH3CH2OH符合題意，所以A為乙醇，結構簡式為CH3CH2OH，乙醇的官能團為羥基，故答案為：CH3CH2OH，羥基。