Question

有机物A由碳、氢、氧三种元素组成．现取3g A与4.48L氧气（标准状况）在密闭容器中燃烧，生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气（假设反应物没有剩余）．将反应生成的气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重3.6g，碱石灰增重4.4g．回答下列问题：
（1）3g A中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少？
（2）通过计算确定该有机物的分子式．
（3）已知有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，核磁共振氢谱中吸收峰的面积之比为6：1：1．写出A可能的结构简式．

Answer 1

考点：有关有机物分子式确定的计算

专题：有机物的化学性质及推断

分析：（1）浓硫酸增重3.6g为水的质量，碱石灰增重4.4g为二氧化碳的质量，根据n=

m

M

计算二氧化碳、水的物质的量，根据n=

V

Vm

计算氧气的物质的量，根据质量守恒计算CO的质量，再计算CO的物质的量，根据原子守恒计算；
（2）根据氧原子守恒计算3gA中氧原子的质量，再根据（1）中的计算确定该物质的最简式，据此解答；
（3）核磁共振氢谱中吸收峰的面积之比为6：1：1，则有机物A含有2个甲基，结合红外光谱可知含有-OH等，结合有机物分子式确定其结构简式．

解答： 解：（1）浓硫酸增重3.6g为水的质量，n（H₂O）=

3.6g

18g/mol

=0.2mol，
碱石灰增重4.4g为二氧化碳的质量，n（CO₂）=

4.4g

44g/mol

=0.1mol，
4.48L氧气的物质的量=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，氧气的质量=0.2mol×32g/mol=6.4g
故CO的质量=3g+6.4g-3.6g-4.4g=1.4g，故 n（CO）=

1.4g

28g/mol

=0.05mol，
故3g A中n（H）=2n（H₂O）=0.4mol，n（C）=n（CO₂）+n（CO）=0.1mol+0.05mol=0.15mol，
答：3g A中所含氢原子、碳原子的物质的量分别是0.4mol、0.15mol；
（2）3g A中，n（H）=0.4mol，n（C）=0.15mol，
n（O）=2n（CO₂）+n（CO）+n（H₂O）-2n（O₂）=2×0.1 mol+0.05 mol+0.2 mol-2×0.2 mol=0.05mol，
所以，n（C）：n（H）：n（O）=3：8：1，故A的最简式为C₃H₈O，由H原子已经饱和C的四价结构，故A的分子式为C₃H₈O，
答：A的分子式为C₃H₈O．
（3）A的分子式为C₃H₈O，核磁共振氢谱中吸收峰的面积之比为6：1：1，则有机物A含有2个甲基，结合红外光谱可知含有-OH等，故A的结构简式为：，
答：A的结构简式为：．

点评：本题考查有机物分子式与结构的确定，题目难度中等，注意从质量守恒的角度计算一氧化碳的质量，对有机物结构确定中常用的谱图能简单识图．