Question

【題目】為了測定某有機物A的結構，做如下實驗：

①將2.3 g該有機物完全燃燒，生成0.1 mol CO2和2.7 g水；

②用質譜儀測定其相對分子質量，得如圖一所示的質譜圖；

③用核磁共振儀處理該化合物，得到如圖二所示圖譜，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）A的結構簡式為___________________________________________。

Answer 1

【答案】46 C2H6O C2H6O CH3CH2OH

【解析】

（1）根據質荷比判斷有機物A的相對分子質量；

（2）根據n=m÷M計算生成的水的物質的量，計算碳元素、氫元素的質量，根據質量守恒判斷有機物A是否含有氧元素，若含有氧元素，計算氧元素質量、氧原子物質的量，根據有機物A中C、H、O原子個數比值確定實驗式；

（3）根據有機物的實驗式中H原子說明是否飽和C原子的四價結構判斷；

（4）由核磁共振氫譜判斷該有機物含有3種H，可確定分子的結構簡式。

（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；

（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 gmol-1=1.2 g，氫原子的物質的量為：n（H）=2×2.7g/18 gmol-1=0.3 mol，氫原子的質量為m（H）=0.3 mol×1 gmol-1=0.3 g，該有機物中m（O）=2.3g-1.2 g-0.3g=0.8g，氧元素的物質的量為n（O）=0.8 g÷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；

（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；

（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。