Question

為測定某有機化合物A的結(jié)構(gòu)，進行如下實驗．

【分子式的確定】
（1）取2.3g某有機物樣品A在過量的氧氣中充分燃燒，將燃燒產(chǎn)物（僅為CO₂和H₂O）依次通過裝有濃硫酸和堿石灰的吸收裝置，測得兩裝置的增重分別為2.7g和4.4g．通過計算確定有機物A的實驗式．
（2）讓極少量（10^-9 g左右）的樣品A通過質(zhì)譜儀的離子化室使樣品分子大量離子化，少量分子碎裂成更小的離子．如C₂H₆離子化后可得到C₂H₆⁺、C₂H₅⁺、C₂H₄⁺、…然后測定其質(zhì)荷比β．設H⁺的質(zhì)荷比為1，某有機物樣品的質(zhì)荷比如圖甲（假設離子均帶一個單位正電荷，信號強度與該離子多少有關(guān)），則該物質(zhì)的分子式是

 

；
（3）根據(jù)價鍵理論，預測A的可能結(jié)構(gòu)并寫出結(jié)構(gòu)簡式

 

．
【結(jié)構(gòu)式的確定】
（4）核磁共振氫原子光譜能對有機物分子中不同位置的氫原子給出不同的峰值（信號），根據(jù)峰值（信號）可以確定分子中氫原子的種類和數(shù)目．例如：甲基氯甲基醚（Cl-CH₂-O-CH₃）有兩種氫原子（圖乙）．經(jīng)測定，有機物A的核磁共振氫譜示圖（如圖丙），則A的結(jié)構(gòu)簡式為

 

．

Answer 1

考點：有關(guān)有機物分子式確定的計算,有機物實驗式和分子式的確定

專題：

分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律計算出有機物分子中含有C、H元素的物質(zhì)的量，再根據(jù)氧原子質(zhì)量守恒計算出該有機物分子中含有的氧原子的物質(zhì)的量，最后計算出該物質(zhì)中各元素的原子個數(shù)比（實驗式可確定）；
（2）根據(jù)圖①所示質(zhì)譜圖判斷有機物A的相對分子量，再根據(jù)（1）的計算結(jié)果判斷有機物A的分子式；
（3）根據(jù)分子式及書寫同分異構(gòu)體的方法寫出A可能的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式；
（4）核磁共振氫譜圖中含有幾個峰，表示該有機物中含有幾個位置不同的氫原子，據(jù)此判斷有機物A的結(jié)構(gòu)．

解答： 解：（1）有機物A充分燃燒生成水的物質(zhì)的量為：n（H₂O）=

2.7g

18g/mol

=0.15 mol，則含有的氫原子的物質(zhì)的量為：n（H）=0.3 mol，
4.4g二氧化碳的物質(zhì)的量為：n（CO₂）=

4.4g

44g/mol

=0.1 mol，則n（C）=0.1 mol，據(jù)質(zhì)量氧守恒有：2.3g-0.3mol×1g/mol-0.1mol×12g/mol=0.8g，故n（O）=

0.8g

16g/mol

=0.05mol，則：N（C）：N（H）：N（O）=n（C）：n（H）：n（O）=0.1：0.3：0.05=2：6：1，即A的實驗式為：C₂H₆O；
故答案為：C₂H₆O；
（2）據(jù)（1）可知，該有機物A的實驗式為C₂H₆O，設該有機物的分子式為（C₂H₆O）_m，由圖①質(zhì)譜圖知，最大的質(zhì)荷比為46，則其相對分子質(zhì)量為46，則：46m=46，解得：m=1，故其分子式為C₂H₆O，故答案為：C₂H₆O；
（3）A的分子式為C₂H₆O，A為飽和化合物，有機物A的結(jié)構(gòu)為：CH₃CH₂OH或CH₃OCH₃，
故答案為：CH₃CH₂OH、CH₃OCH₃；
（4）根據(jù)圖③A的核磁共振氫譜圖可知：A有三種不同類型的H原子，而CH₃OCH₃只有一種類型的H原子，故A的結(jié)構(gòu)簡式為CH₃CH₂OH，故答案為：CH₃CH₂OH．

點評：本題考查了有機物的分子式、結(jié)構(gòu)簡式確定的計算，題目難度中等，注意掌握確定有機物分子式、結(jié)構(gòu)簡式的方法，明確質(zhì)譜儀中的質(zhì)荷比、核磁共振氫譜中峰的含義為解答本題的關(guān)鍵．