Question

10．為測定某有機物A的結(jié)構(gòu)，設(shè)計了如下實驗：①將4.6g該有機物完全燃燒，生成了0.2mol CO₂和5.4g H₂O；②用質(zhì)譜儀實驗得質(zhì)譜圖；③用核磁共振儀處理該化合物得核磁共振氫譜圖，圖中三個峰的面積比為1：2：3．試回答下列問題：（C-12，H-1，O-16）

（1）有機物A的相對分子質(zhì)量為46．
（2）有機物A的實驗式為C₂H₆O．
（3）A的分子式為C₂H₆O，結(jié)構(gòu)簡式為CH₃CH₂OH．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)荷比可知，有機物A的相對分子質(zhì)量為46；
（2）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算生成的水的物質(zhì)的量，計算碳元素、氫元素的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒來判斷有機物中是否含有氧元素，若含有氧元素，計算氧元素質(zhì)量、氧原子物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒確定有機物中C、H、O原子個數(shù)比值確定實驗式；
（3）由核磁共振氫譜可知，該有機物分子中有3中化學(xué)環(huán)境不同的H原子，三種H原子數(shù)目之比為1：2：3，結(jié)合有機物的分子式確定其可能的結(jié)構(gòu)．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)荷比可知，有機物A的相對分子質(zhì)量為46；
故答案為：46；
（2）將4.6g該有機物完全燃燒，生成了0.2mol CO₂和5.4g H₂On（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（H）=0.6mol，m（H）=0.6mol×1g/mol=0.3g，
則m（C）+m（H）=0.2×12g+0.6g=3g＜4.6g，故有機物含有O元素，且m（O）=4.6g-3g=1.6g，故n（O）=$\frac{1.6g}{16g/mol}$=0.1mol，
n（C）：n（H）：n（O）=0.2mol：0.6mol：0.1mol=2：6：1，即該有機物實驗式為：C₂H₆O；
故答案為：C₂H₆O；
（3）該有機物的實驗式為：C₂H₆O，H原子已經(jīng)飽和C原子的四價結(jié)構(gòu)，最簡式即為分子式，由核磁共振氫譜可知，該有機物分子中有3中化學(xué)環(huán)境不同的H原子，三種H原子數(shù)目之比為1：2：3，有機物的分子式為：C₂H₆O，結(jié)構(gòu)式為：CH₃CH₂OH；
故答案為：C₂H₆O；CH₃CH₂OH．

點評 本題考查有機物的推斷，為高考常見題型，題目涉及分子式與結(jié)構(gòu)確定等，題目難度中等，注意掌握燃燒法、原子守恒確定有機物的分子式的方法，試題側(cè)重對基礎(chǔ)知識與學(xué)生綜合能力考查，注意對質(zhì)譜圖的簡單認識．