Question

【题目】为了测定某有机物A的结构，做如下实验：

①将2.3g该有机物完全燃烧，生成0.1mol CO2和2.7g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；

④用红外光谱仪处理该化合物，得到如图三所示图谱。

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)推测有机物A的结构简式为___________，A中含官能团的名称是_________；

(4)质量分数为11.6%的某饱和一元醛水溶液5 g，跟足量新制的Cu(OH)2悬浊液反应，生成Cu2O1.44 g。通过计算推导出该有机物的分子式并写出其结构简式_______、________。

Answer 1

【答案】46 C2H6O CH3CH2OH 羟基 C3H6O CH3CH2CHO

【解析】

(1)根据质谱图(图一)分析判断；

(2)根据n=计算生成的水的物质的量，再计算碳元素、氢元素的质量，根据质量守恒判断有机物A是否含有氧元素，若含有氧元素，计算氧元素质量、氧原子物质的量，根据原子守恒确定有机物A中C、H、O原子个数比值确定最简式；

(3)根据图二、三可知，结合化学式分析写出结构简式；

(4)饱和一元醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应关系为R-CHO～Cu2O，根据Cu2O的质量结合反应关系分析计算。

(1)根据质谱图(图一)的质荷比可知，有机物A的相对分子质量为46，故答案为：46；

(2)2.3g有机物燃烧生成0.1molCO2，2.7g水，则n(C)=n(CO2)=0.1mol，m(C)=0.1mol×12g/mol=1.2g，n(H2O)==0.15mol，n(H)=0.3mol，m(H)=0.3mol×1g/mol=0.3g，则m(C)+m(H)=1.2g+0.3g=1.5g＜2.3g，故有机物含有O元素，且m(O)=2.3g-1.5g=0.8g，故n(O)==0.05mol，n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1mol∶0.3mol∶0.05mol=2∶6∶1，即该有机物最简式为：C2H6O，故答案为：C2H6O；

(3)由图三可知，该有机物分子中含有O-H键、C-O键和C-H键，其分子式为C2H6O，故该有机物结构式为：CH3CH2OH，满足核磁共振氢谱三个峰的面积之比是1∶2∶3，含有的官能团为羟基，故答案为：CH3CH2OH；羟基；

(4)设该饱和一元醛的结构简式为R-CHO，质量分数为11.6%的某饱和一元醛水溶液5g，醛的质量为11.6%×5g=0.58g，n(Cu2O)==0.01mol，根据R-CHO～Cu2O可知n(R-CHO)=0.01mol，所以醛的相对分子质量为=58，则R的式量为58-29=29，R为-CH2CH3，则该有机物的分子式为C3H6O，结构简式为CH3CH2CHO，故答案为：C3H6O；CH3CH2CHO。