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(Ⅰ)所示的质谱图。

③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图(Ⅱ)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）A的分子式是________。

（4）推测有机物A的结构简式为____，A中含官能团的名称是_____。

Answer 1

【答案】46 C2H6O C2H6O CH3CH2OH 羟基

【解析】

（1）根据质荷比可知，该有机物A的相对分子量为46；

（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）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；

（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，所以其相对分子质量也是46，故答案为：46。

（2）2.3g该有机物中，n(C)=n(CO2)=0.1mol，含有的碳原子的质量为m(C)=0.1mol×12g·mol-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×1g·mol-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：C2H6O。

（4）A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，显然CH3CH2OH符合题意，所以A为乙醇，结构简式为CH3CH2OH，乙醇的官能团为羟基，故答案为：CH3CH2OH，羟基。