Question

为了测定某有机物A的结构，做如下实验：

①将2.3 g该有机物完全燃烧，生成0.1 mol CO₂和2.7 g水；

②用质谱仪测定其相对分子质量，得如图一所示的质谱图；

③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图二所示图谱，图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)有机物A的实验式是________

(3)能否根据A的实验式确实A的分子式______

(4)写出该物质的结构简式：_______________________。

Answer

46 C2H6O 能 CH3CH2OH

【解析】

(1)根据质谱图可知，最大质荷比即为有机物A的相对分子质量；

(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，计算出C、H、O元素的物质的量之比，最后确定A的实验式；

(3)实验式中氢原子数是否已经达到饱和分析判断；

(4)结合核磁共振氢谱判断该有机物分子的结构简式。

(1)在A的质谱图中，最大质荷比为46，所以有机物A的相对分子质量为46，故答案为：46；

(2)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=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)==0.05 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，故答案为：C2H6O；

(3)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，故答案为：能；

(4)A的分子式为C2H6O，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，根据图二，CH3CH2OH符合题意，故答案为：CH3CH2OH。