Question

2．為測定某有機化合物A的結構，進行如下實驗：

（一）分子式的確定：
（1）將有機物A置于氧氣流中充分燃燒，實驗測得：生成5.4g H₂O和8.8g CO₂，消耗氧氣6.72L（標準狀況下），則該物質中各元素的原子個數比是n（C）：n（H）：n（O）=2：6：1．
（2）用質譜儀測定該有機化合物的相對分子質量，得到如圖①所示質譜圖，則其相對分子質量為46，該物質的分子式是C₂H₆O．
（二）結構式的確定：
（3）核磁共振氫譜能對有機物分子中不同化學環境的氫原子給出不同的峰值（信號），根據峰值（信號）可以確定分子中氫原子的種類和數目．例如：甲基氯甲基醚（ClCH₂OCH₃）有兩種氫原子如圖②．經測定，有機物A的核磁共振氫譜示意圖如圖③，則A的結構簡式為CH₃CH₂OH．

Answer 1

分析 （1）根據n=$\frac{m}{M}$計算水、二氧化碳物質的量，進而確定n（C）、n（H），根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算氧氣物質的量，根據O原子守恒計算有機物中含有O原子物質的量，據此解答；
（2）根據質荷比可以確定相對分子質量，結合有機物分子中C、H、O原子數目之比確定分子式；
（3）有機物A的核磁共振氫譜中有3個吸收峰，說明有3種性質不同的H原子．

解答 解：（1）5.4gH₂O的物質的量為：$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，則n（H）=0.6mol，8.8gCO₂的物質的量為：$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，則n（C）=0.2mol，
6.72LO₂的物質的量：$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，
由O元素守恒可知有機物中含有n（O）=0.3mol+0.2mol×2-0.3mol×2=0.1mol，
則n（C）：n（H）：n（O）=2：6：1，
故答案為：n（C）：n（H）：n（O）=2：6：1；
（2）因n（C）：n（H）：n（O）=2：6：1，所以有機化合物的實驗式為C₂H₆O，由質荷比可知相對分子質量為46，則分子式為C₂H₆O，
故答案為：46；C₂H₆O；
（3）有機物A的核磁共振氫譜中有3個吸收峰，說明有3種性質不同的H原子，故A的結構為：CH₃CH₂OH，
故答案為：CH₃CH₂OH．

點評 本題考查有機物分子式、結構簡式的確定，題目難度中等，從守恒角度判斷有機物最簡式為解答該題的關鍵，注意理解質譜圖、核磁共振氫譜、紅外光譜在有機物結構確定中的作用．