题目内容
【题目】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:_______________________。
【答案】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)=0.1mol,含有的碳原子的质量为m(C)=0.1mol×12gmol-1=1.2g,氢原子的物质的量为:n(H)=×2=0.3mol,氢原子的质量为m(H)=0.3mol×1gmol-1=0.3g,该有机物中m(O)=2.3g-1.2g-0.3g=0.8g,氧元素的物质的量为n(O)==0.05mol,则n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1mol∶0.3mol∶0.05mol=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。