Question

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0.1molCO₂和2.7gH₂O．
②用質譜儀測定其相對分子質量，得如圖1所示的質譜圖．
③用核磁共振儀處理該化合物，得到如圖所示譜圖2，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）計算有機物A的實驗式______．（請寫出計算過程）
（3）能否根據A的實驗式確定A的分子式？______（填“能”或“不能”），若能，則A的分子式是______（若不能，則此空不填）．
（4）寫出有機物A的結構簡式：______．
（5）若某有機物的分子式為C₄H₁₀O，請寫出屬于醇類的所有同分異構體______．

Answer 1

（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）2.3 g該有機物中，n（C）=n（CO₂）=0.1 mol，含有的碳原子的質量為m（C）=0.1 mol×12 g?mol^-1=1.2 g，氫原子的物質的量為：n（H）=

2.7g

18g/mol

×2=0.3 mol，氫原子的質量為m（H）=0.3 mol×1 g?mol^-1=0.3 g，該有機物中m（O）=2.3 g-1.2 g-0.3 g=0.8 g，氧元素的物質的量為n（O）=

0.8g

16g/mol

=0.05 mol，則n（C）：n（H）：n（O）=0.1 mol：0.3 mol：0.05 mol=2：6：1，所以A的實驗式是C₂H₆O，
故答案為：C₂H₆O；
（3）該有機物的最簡式為C₂H₆O，H原子已經飽和C原子的四價結構，最簡式即為分子式，故答案為：能；C₂H₆O；
（4）由核磁共振氫譜可知，該有機物分子中有3中化學環境不同的H原子，三種H原子數目之比為1：2：3，有機物A的分子式為C₂H₆O，故該有機物結構式為CH₃CH₂OH，
故答案為：CH₃CH₂OH；
（5）丁基-C₄H₉可能的結構有：-CH₂CH₂CH₂CH₃、-CH（CH₃）CH₂CH₃、-CH₂CH（CH₃）₂、-C（CH₃）₃，所以該有機物的可能結構有4種：HOCH₂CH₂CH₂CH₃、HOCH（CH₃）CH₂CH₃、HOCH₂CH（CH₃）₂、HOC（CH₃）₃，
故答案為：HOCH₂CH₂CH₂CH₃、HOCH（CH₃）CH₂CH₃、HOCH₂CH（CH₃）₂、HOC（CH₃）₃．