Question

(9分)將含有C、H、O的芳香族化合物3.24 g，裝入元素分析裝置，通入足量的O₂使它完全燃燒，將生成的氣體依次通過氯化鈣干燥管A和堿石灰干燥管B。測得A管質量增加了2.16g，B管增加了9.24g。已知該有機物的相對分子質量為108。
⑴燃燒此化合物3.24g，須消耗氧氣的質量是多少？       
⑵求此化合物的分子式？⑶該化合物¹H核磁共振譜上有5個信號峰，試寫出符合的結構簡式。

Answer 1

(1)8.16g   （2）C₇H₈O （3）C₆H₅CH₂OH

考查有機物燃燒的有關計算及同分異構體的書寫和判斷。
（1）氯化鈣吸收的是水蒸氣
則水蒸氣的質量是2.16g
物質的量是2.16g÷18g/mol＝0.12mol
堿石灰吸收的是CO₂
所以CO₂的質量是9.24g
物質的量是9.24g÷44g/mol＝0.21mol
根據質量守恒定律可知
參加反應的氧氣質量是2.16g＋9.24g－3.24g＝8.16g
（2）有機物中氧原子的物質的量是0.12mol＋0.21mol×2－8.16g÷32g/mol×2＝0.03mol
所以有機物中C、H、O原子的個數之比是0.21︰0.24︰0.03＝7︰8︰1
即最簡式是C₇H₈O
又因為該有機物的相對分子質量是108
所以該有機物的分子式是C₇H₈O
（3）由于同一個碳原子上的氫原子是相同的，同一個碳原子所連接的甲基上的氫原子是相同的，具有對稱性結構（類似于平面鏡成像中物體和像的關系），所以根據化合物¹H核磁共振譜上有5個信號峰可知，該化合物的結構簡式是C₆H₅CH₂OH。