Question

1．為了測定某有機物A的結(jié)構(gòu)，做如下實驗：
①將2.3g該有機物完全燃燒，生成0.1mol CO₂和2.7g水；
②用質(zhì)譜儀測定其相對分子質(zhì)量，得如圖一所示的質(zhì)譜圖；
③用核磁共振儀處理該化合物，得到如圖二所示圖譜，圖中三個峰的面積之比是1：2：3．
④用紅外光譜儀處理該化合物，得到如圖三所示圖譜．
試回答下列問題：
（1）有機物A的相對分子質(zhì)量是46．
（2）有機物A的實驗式是C₂H₆O．
（3）寫出有機物A的結(jié)構(gòu)式CH₃CH₂OH．此物中官能團的電子式為
（4）A的一種同系物B分子中比A多4個s-sp³ H-C σ鍵，核磁共振氫譜圖只有二個吸收峰，寫出B的結(jié)構(gòu)簡式（CH₃）₃COH．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)合比可知，該有機物A的相對分子量為46；
（2）根據(jù)2.3g該有機物充分燃燒生成的二氧化碳、水的量判斷有機物A中的碳元素、氫元素的物質(zhì)的量、質(zhì)量，再判斷是否含有氧元素，計算出C、H、O元素的物質(zhì)的量之比，最后確定A的實驗式；
（3）結(jié)合核磁共振氫譜判斷該有機物分子的結(jié)構(gòu)簡式，羥基中氧原子與氫原子共用1對電子，氧原子核外有7個電子；
（4）由A的一種同系物B分子中比A多4個s-sp³ H-C σ鍵，則B中有9個s-sp³ H-C σ鍵，又核磁共振氫譜圖只有二個吸收峰，說明9個s-sp³ H-C σ鍵一模一樣，據(jù)此分析．

解答 解：（1）在A的質(zhì)譜圖中，最大質(zhì)荷比為46，所以其相對分子質(zhì)量也是46，故答案為：46；
（2）2.3 g該有機物中，n（C）=n（CO₂）=0.1 mol，含有的碳原子的質(zhì)量為m（C）=0.1 mol×12 g•mol^-1=1.2 g，
氫原子的物質(zhì)的量為：n（H）=$\frac{2.7g}{18g/mol}$×2=0.3 mol，氫原子的質(zhì)量為m（H）=0.3 mol×1 g•mol^-1=0.3 g，
該有機物中m（O）=2.3 g-1.2 g-0.3 g=0.8 g，氧元素的物質(zhì)的量為n（O）=$\frac{0.8g}{16g/mol}$=0.05 mol，
則n（C）：n（H）：n（O）=0.1 mol：0.3 mol：0.05 mol=2：6：1，所以A的實驗式是：C₂H₆O，
故答案為：C₂H₆O；
（3）A有如下兩種可能的結(jié)構(gòu)：CH₃OCH₃或CH₃CH₂OH；若為前者，則在核磁共振氫譜中應(yīng)只有1個峰；若為后者，則在核磁共振氫譜中應(yīng)有3個峰，而且3個峰的面積之比是1：2：3，顯然CH₃CH₂OH符合題意，所以A為乙醇，結(jié)構(gòu)式為CH₃CH₂OH，官能團為羥基，電子式為：，故答案為：CH₃CH₂OH；；
  （4）由A的一種同系物B分子中比A多4個s-sp³ H-C σ鍵，則B中有9個s-sp³ H-C σ鍵，又核磁共振氫譜圖只有二個吸收峰，說明9個s-sp³ H-C σ鍵一模一樣，所以B的結(jié)構(gòu)非常對稱，則結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₃COH，故答案為：（CH₃）₃COH．

點評 本題考查了有機物實驗式、結(jié)構(gòu)簡式的計算方法以及結(jié)構(gòu)的推斷等，題目難度中等，注意根據(jù)質(zhì)量守恒確定有機物實驗式的方法，明確質(zhì)量比、核磁共振氫譜的含義是解題關(guān)鍵．