Question

有機物A由碳、氫、氧三種元素組成．現(xiàn)取3g A與4.48L氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）在密閉容器中燃燒，生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸氣（假設(shè)反應(yīng)物沒有剩余）．將反應(yīng)生成的氣體依次通過足量的濃硫酸和堿石灰，濃硫酸增重3.6g，堿石灰增重4.4g．回答下列問題：
（1）3g A中所含氫原子、碳原子的物質(zhì)的量各是多少？
（2）通過計算確定該有機物的分子式．
（3）已知有機物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖所示，核磁共振氫譜中吸收峰的面積之比為6：1：1．寫出A可能的結(jié)構(gòu)簡式．

Answer 1

考點：有關(guān)有機物分子式確定的計算

專題：有機物的化學(xué)性質(zhì)及推斷

分析：（1）濃硫酸增重3.6g為水的質(zhì)量，堿石灰增重4.4g為二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)n=

m

M

計算二氧化碳、水的物質(zhì)的量，根據(jù)n=

V

Vm

計算氧氣的物質(zhì)的量，根據(jù)質(zhì)量守恒計算CO的質(zhì)量，再計算CO的物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒計算；
（2）根據(jù)氧原子守恒計算3gA中氧原子的質(zhì)量，再根據(jù)（1）中的計算確定該物質(zhì)的最簡式，據(jù)此解答；
（3）核磁共振氫譜中吸收峰的面積之比為6：1：1，則有機物A含有2個甲基，結(jié)合紅外光譜可知含有-OH等，結(jié)合有機物分子式確定其結(jié)構(gòu)簡式．

解答： 解：（1）濃硫酸增重3.6g為水的質(zhì)量，n（H₂O）=

3.6g

18g/mol

=0.2mol，
堿石灰增重4.4g為二氧化碳的質(zhì)量，n（CO₂）=

4.4g

44g/mol

=0.1mol，
4.48L氧氣的物質(zhì)的量=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，氧氣的質(zhì)量=0.2mol×32g/mol=6.4g
故CO的質(zhì)量=3g+6.4g-3.6g-4.4g=1.4g，故 n（CO）=

1.4g

28g/mol

=0.05mol，
故3g A中n（H）=2n（H₂O）=0.4mol，n（C）=n（CO₂）+n（CO）=0.1mol+0.05mol=0.15mol，
答：3g A中所含氫原子、碳原子的物質(zhì)的量分別是0.4mol、0.15mol；
（2）3g A中，n（H）=0.4mol，n（C）=0.15mol，
n（O）=2n（CO₂）+n（CO）+n（H₂O）-2n（O₂）=2×0.1 mol+0.05 mol+0.2 mol-2×0.2 mol=0.05mol，
所以，n（C）：n（H）：n（O）=3：8：1，故A的最簡式為C₃H₈O，由H原子已經(jīng)飽和C的四價結(jié)構(gòu)，故A的分子式為C₃H₈O，
答：A的分子式為C₃H₈O．
（3）A的分子式為C₃H₈O，核磁共振氫譜中吸收峰的面積之比為6：1：1，則有機物A含有2個甲基，結(jié)合紅外光譜可知含有-OH等，故A的結(jié)構(gòu)簡式為：，
答：A的結(jié)構(gòu)簡式為：．

點評：本題考查有機物分子式與結(jié)構(gòu)的確定，題目難度中等，注意從質(zhì)量守恒的角度計算一氧化碳的質(zhì)量，對有機物結(jié)構(gòu)確定中常用的譜圖能簡單識圖．