Question

10．為測(cè)定某有機(jī)化合物A的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

（一）分子式的確定：
（1）將有機(jī)物A置于氧氣流中充分燃燒，實(shí)驗(yàn)測(cè)得：生成5.4g H₂O和8.8g CO₂，消耗氧氣6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則該物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)式是C₂H₆O．
（2）用質(zhì)譜儀測(cè)定該有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量，得到如圖①所示質(zhì)譜圖，則其相對(duì)分子質(zhì)量為46，該物質(zhì)的分子式是C₂H₆O．
（3）根據(jù)價(jià)鍵理論，預(yù)測(cè)A的可能結(jié)構(gòu)并寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH₃CH₂OH、CH₃OCH₃．
（二）結(jié)構(gòu)式的確定：
（4）核磁共振氫譜能對(duì)有機(jī)物分子3種不同位置的氫原子給出不同的峰值（信號(hào)），根據(jù)峰值（信號(hào)）可以確定分子中氫原子的種類(lèi)和數(shù)目．例如：甲基氯甲基醚（Cl-CH₂-O-CH₃）有兩種氫原子如圖②．經(jīng)測(cè)定，有機(jī)物A的核磁共振氫譜示意圖如圖③，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH₂OH．

Answer 1

分析 （一）（1）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算水、二氧化碳物質(zhì)的量，進(jìn)而確定n（C）、n（H），根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算氧氣物質(zhì)的量，根據(jù)O原子守恒計(jì)算有機(jī)物中含有O原子物質(zhì)的量，據(jù)此解答；
（2）根據(jù)質(zhì)荷比可以確定相對(duì)分子質(zhì)量，結(jié)合有機(jī)物分子中C、H、O原子數(shù)目之比確定分子式；
（3）結(jié)合A的分子式書(shū)寫(xiě)可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；
（二）（4）有機(jī)物A的核磁共振氫譜中有3個(gè)吸收峰，說(shuō)明有3種性質(zhì)不同的H原子．

解答 解：（一）（1）5.4gH₂O的物質(zhì)的量=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，則n（H）=0.6mol，8.8gCO₂的物質(zhì)的量=$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，則n（C）=0.2mol，
6.72LO₂的物質(zhì)的量$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，
由O元素守恒可知有機(jī)物中含有n（O）=0.3mol+0.2mol×2-0.3mol×2=0.1mol，
則n（C）：n（H）：n（O）=2：6：1，
所以有機(jī)化合物的實(shí)驗(yàn)式為C₂H₆O；
故答案為：C₂H₆O；
（2）有機(jī)化合物的實(shí)驗(yàn)式為C₂H₆O，由質(zhì)荷比可知相對(duì)分子質(zhì)量為46，則分子式為C₂H₆O，
故答案為：46；C₂H₆O；
（3）有機(jī)物A的可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有：CH₃CH₂OH、CH₃OCH₃，
故答案為：CH₃CH₂OH、CH₃OCH₃；
（二）（4）有機(jī)物A的核磁共振氫譜中有3個(gè)吸收峰，說(shuō)明有3種性質(zhì)不同的H原子，故A的結(jié)構(gòu)為：CH₃CH₂OH，故答案為：3；CH₃CH₂OH．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物結(jié)構(gòu)確定，題目難度中等，從守恒角度判斷有機(jī)物最簡(jiǎn)式為解答該題的關(guān)鍵，注意理解質(zhì)譜圖、核磁共振氫譜、紅外光譜在有機(jī)物結(jié)構(gòu)確定中的作用．