Question

12．為了測定某僅含碳、氫、氧三種元素組成的有機化合物的結構，進行了如下實驗．首先取該有機化合物樣品4.6g，在純氧中完全燃燒，將產物先后通過濃硫酸和堿石灰，兩者分別增重5.4g和8.8g；然后用質譜儀測定其相對分子質量，經測定得到如圖1所示的質譜圖；最后用核磁共振儀處理該有機物，得到如圖2所示的核磁共振氫譜圖．

試回答下列問題：
（1）該有機化合物的相對分子質量為46；
（2）該有機物的實驗式為C₂H₆O；
（3）能否根據該有機物的實驗式確定其分子式能（填“能”或“不能”），原因是因為實驗式為C₂H₆O的有機物相對分子質量為46，所以實驗式即為分子式，該有機化合物的分子式為C₂H₆O．
（4）請寫出該有機化合物的結構簡式CH₃OCH₃ ．

Answer 1

分析 濃硫酸吸收的是水，堿石灰吸收的是二氧化碳，4.6g的該有機物的物質的量=$\frac{4.6g}{46g/mol}$，水的物質的量=$\frac{5.4g}{18g/mol}$，二氧化碳的物質的量=$\frac{8.8g}{44g/mol}$，所以有機物、二氧化碳和水的物質的量之比=0.1mol：0.2mol：0.3mol=1：2：3，所以該有機物分子中含有2個碳原子、6個氫原子，該有機物的相對分子質量是46，所以該分子中還含有1個氧原子，其化學式為C₂H₆O，核磁共振氫譜中，氫原子種類和吸收峰個數相等，據此確定該有機物的結構簡式．

解答 解：（1）由圖1所示的質譜圖，可知該有機化合物的相對分子質量為46，故答案為：46；
（2）該有機化合物的相對分子質量為濃硫酸吸收的是水，堿石灰吸收的是二氧化碳，4.6g的該有機物的物質的量=$\frac{4.6g}{46g/mol}$，水的物質的量=$\frac{5.4g}{18g/mol}$，二氧化碳的物質的量=$\frac{8.8g}{44g/mol}$，所以有機物、二氧化碳和水的物質的量之比=0.1mol：0.2mol：0.3mol=1：2：3，所以該有機物分子中含有2個碳原子、6個氫原子，該有機物的相對分子質量是46，所以該分子中還含有1個氧原子，其化學式為C₂H₆O，故答案為：C₂H₆O； 
（3）由于實驗式為C₂H₆O的有機物相對分子質量為46，所以實驗式即為分子式，
故答案為：能；因為實驗式為C₂H₆O的有機物相對分子質量為46，所以實驗式即為分子式；C₂H₆O；
（4）核磁共振氫譜中，氫原子種類和吸收峰個數相等，該圖片中只有一個吸收峰，說明該有機物中只含一種類型的氫原子，結合其分子式知，該有機物的是甲醚，其結構簡式為：CH₃OCH₃ ，故答案為：CH₃OCH₃ ．

點評 本題考查了有機物分子式的確定，明確濃硫酸和堿石灰吸收的物質及各物質物質的量之間的關系是解本題關鍵，難度不大．