Question

4．為了測定某有機物A的結(jié)構(gòu)，進行如下實驗：①將2.3g該有機物完全燃燒，生成0.1molCO₂和2.7g水；②相同條件下，氣態(tài)A的密度為H₂密度的23倍；③用核磁共振儀處理該化合物，得如圖所示圖譜，圖中三個峰的面積之比為1：2：3．

（1）有機物A的相對分子質(zhì)量是46；
（2）A的分子式是C₂H₆O．
（3）寫出有機物A的結(jié)構(gòu)簡式：CH₃CH₂OH．
（4）寫出有機物A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：CH₃OCH₃．

Answer 1

分析 （1）相同條件下氣體的密度與相對分子量成正比，據(jù)此計算出A的相對分子質(zhì)量；
（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(zhì)量、氧原子物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒確定有機物A中C、H、O原子個數(shù)比值確定最簡式；根據(jù)有機物的最簡式中H原子說明是否飽和C原子的四價結(jié)構(gòu)判斷；
（3）由核磁共振氫譜可知，該有機物分子中有3中化學環(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)；
（4）乙醇的同分異構(gòu)體為乙醚，寫出乙醚的結(jié)構(gòu)簡式．

解答 解：（1）相同條件下，氣態(tài)A的密度為H₂密度的23倍，有機物A的相對分子質(zhì)量為：23×2=46，故答案為：46；
（2）2.3g有機物燃燒生成0.1molCO₂，2.7g水，
則n（C）=n（ CO₂）=0.1mol，m（C）=0.1mol×12g/mol=1.2g，
n（H₂O）=$\frac{2.7g}{18g/mol}$=0.15mol，n（H）=0.3mol，m（H）=0.3mol×1g/mol=0.3g，
則m（C）+m（H）=1.2g+0.3g=1.5g＜2.3g，故有機物含有O元素，且m（O）=2.3g-1.5g=0.8g，故n（O）=$\frac{0.8g}{16g/mol}$=0.05mol，
n（C）：n（H）：n（O）=0.1mol：0.3mol：0.05mol=2：6：1，即該有機物最簡式為C₂H₆O，該有機物的最簡式為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，則該有機物的分子式為：C₂H₆O，
故答案為：C₂H₆O；
（3）由核磁共振氫譜可知，該有機物分子中有3中化學環(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A的分子式為C₂H₆O，故該有機物結(jié)構(gòu)式為CH₃CH₂OH，
故答案為：CH₃CH₂OH；
（4）乙醇的同分異構(gòu)體乙醚，其結(jié)構(gòu)簡式為CH₃OCH₃，故答案為：CH₃OCH₃．

點評 本題考查有機物分子式與結(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)知識與學生綜合能力考查，注意對有機譜圖的簡單認識．