Question

17．利用核磁共振技術測定有機物分子的三維結構的研究獲得了2002年諾貝爾化學獎．在有機物分子中，不同氫原子的核磁共振譜中給出的峰值（信號）也不同．根據峰值（信號）可以確定有機物分子中氫原子的種類和數目．
（1）下列物質中，其核磁共振氫譜中給出的峰值（信號）只有一個的是AD．
A．CH₃CH₃    B．CH₃COOH    C．CH₃COOCH₃    D．CH₃OCH₃
（2）化合物A和B的分子式都是C₂H₄Br₂，A的核磁共振氫譜圖如圖所示，則A的結構簡式為：BrCH₂CH₂Br，請預測B的核磁共振氫譜上有2個峰（信號）．
（3）某含C、H、O三種元素的未知物M，經燃燒分析實驗測定M中碳的質量分數為52.16%，氫的質量分數為13.14%，則M的實驗式為C₂H₆O．經紅外光譜譜圖可知M中含有O-H、C-O、C-H鍵，則M的結構簡式為CH₃CH₂OH．

Answer 1

分析 （1）核磁共振氫譜中峰值數等于有機物中氫原子的種類數；
（2）化合物C₂H₄Br₂的結構有兩種：CH₃CHBr₂、CH₂Br-CH₂Br，前者有2種氫原子，后者有1種H原子，由圖可知A的核磁共振氫譜只有1個吸收峰，故A為CH₂Br-CH₂Br，B為CH₃CHBr₂；
（3）碳的質量分數是52.16%，氫的質量分數是13.14%，則氧元素質量分數是：1-52.16%-13.14%=34.7%，則該物質中碳、氫、氧原子個數之比=$\frac{52.16%}{12}$：$\frac{13.14%}{1}$：$\frac{34.7%}{16}$=2：6：1，實驗式C₂H₆O，H原子已經飽和C的四價結構，故分子式為C₂H₆O，結合含有的化學鍵書寫結構簡式．

解答 解：（1）核磁共振氫譜中只有一種峰，說明分子種有1種H原子，乙烷、二甲醚分子種有1中H原子，而乙酸與乙酸甲酯分子中都有有2種H原子，故AD正確，BC錯誤，
故答案為：AD；
（2）化合物C₂H₄Br₂的結構有兩種：CH₃CHBr₂、CH₂Br-CH₂Br，由圖可知A的核磁共振氫譜只有1個吸收峰，則A分子中只有1種H原子，A的結構簡式為BrCH₂CH₂Br，A、B分子式相同，則B為的結構簡式為Br₂CHCH₃，分子種有2種H原子，
故答案為：BrCH₂CH₂Br；2；
（3）碳的質量分數是52.16%，氫的質量分數是13.14%，則氧元素質量分數是：1-52.16%-13.14%=34.7%，則M中碳、氫、氧原子個數之比=$\frac{52.16%}{12}$：$\frac{13.14%}{1}$：$\frac{34.7%}{16}$=2：6：1，實驗式C₂H₆O，H原子已經飽和C的四價結構，故M分子式為C₂H₆O，經紅外光譜譜圖可知M中含有O-H、C-O、C-H鍵，則M的結構簡式為CH₃CH₂OH，
故答案為：C₂H₆O；CH₃CH₂OH．

點評 本題考查有機物分子式的計算、有機物結構確定，題目難度不大，能對常用譜圖進行簡單閱讀識別．