Question

為測定某有機化合物A的結構，進行如下實驗：
（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

 

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（2）用質譜儀測定該有機化合物的相對分子質量得到如下圖所示質譜圖，則其相對分子質量為

 

，該物質的分子式是

 

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（3）根據價鍵理論，預測A的可能結構并寫出結構簡式：

 

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（4）取綠豆大小的金屬鈉放入A中產生無色無味的氣體，該反應的方程式為：

 

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Answer 1

考點：有機物實驗式和分子式的確定

專題：有機化學基礎

分析：（1）根據質量守恒定律計算出有機物分子中含有C、H元素的物質的量，再根據氧原子質量守恒計算出該有機物分子中含有的氧原子的物質的量，最后計算出該物質中各元素的原子個數比；
（2）根據圖示質譜圖判斷有機物A的相對分子量，再根據（1）的計算結果判斷有機物A的分子式；
（3）根據分子式及書寫同分異構體的方法寫出A可能的同分異構體的結構簡式；
（4）根據有機物能和鈉反應可知A的結構簡式為：CH₃CH₂OH，即為乙醇，乙醇和鈉反應生成乙醇鈉和氫氣．

解答： 解：（1）有機物A充分燃燒生成水的物質的量為：n（H₂O）=

5.4g

18g/mol

=0.3 mol，則含有的氫原子的物質的量為：n（H）=0.6 mol，
8.8g二氧化碳的物質的量為：n（CO₂）=

8.8g

44g/mol

=0.2 mol，則n（C）=0.2 mol，
據氧原子守恒有：n（O）=n（H₂O）+2n（CO₂）-2n（O₂）=0.3 mol+2×0.2 mol-2×

6.72L

22.4L/mol

=0.1 mol，
則：N（C）：N（H）：N（O）=n（C）：n（H）：n（O）=2：6：1，
故答案為：2：6：1；
（2）據（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，由質譜圖知，最大的質荷比為46，則其相對分子質量為46，
則：46m=46，解得：m=1，故其分子式為C₂H₆O，
故答案為：46；C₂H₆O；
（3）A的分子式為C₂H₆O，A為飽和化合物，有機物A的結構為：CH₃CH₂OH或CH₃OCH₃，
故答案為：CH₃CH₂OH、CH₃OCH₃；
（4）根據有機物能和鈉反應可知A的結構簡式為：CH₃CH₂OH，即為乙醇，乙醇和鈉反應生成乙醇鈉和氫氣，
反應方程式為：2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑，故答案為：2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑．

點評：本題考查了有機物的分子式、結構簡式確定的計算，題目難度中等，注意掌握確定有機物分子式、結構簡式的方法，明確質譜儀中的質荷比含義為解答本題的關鍵．