Question

4．為了測定某有機物A的結構，做如下實驗：
①將3.1g該有機物完全燃燒，生成0.1mol CO₂和2.7g水；
②用質譜儀測定其相對分子質量，得如圖所示的質譜圖；
③其核磁共振氫譜如圖

試回答下列問題：
（1）有機物A的相對分子質量是62．
（2）有機物A的實驗式是CH₃O．
（3）有機物的結構簡式為CH₂OHCH₂OH
（4）若以分子量為28的某烴為原料合成機物A，則所經過的反應類型為加成反應→取代反應（填反應名稱用→連接）

Answer 1

分析 （1）根據質荷比可知，有機物A的相對分子質量；
（2）根據n=$\frac{m}{M}$計算生成的水的物質的量，計算碳元素、氫元素的質量，根據質量守恒判斷有機物A是否含有氧元素，若含有氧元素，計算氧元素質量、氧原子物質的量，根據原子守恒確定有機物A中C、H、O原子個數比值確定最簡式；
（3）由核磁共振氫譜可知，該有機物分子中有2中化學環(huán)境不同的H原子，2種H原子數目之比為2：1，結合有機物的分子式確定其可能的結構；
（4）分子量為28的氣態(tài)烴是C₂H₄，乙烯和氯氣發(fā)生加成反應再水解生成乙二醇．

解答 解：（1）在A的質譜圖中，最大質荷比為62，所以其相對分子質量也是62，故答案為：62；
（2）3.1g有機物燃燒生成0.1mol CO₂，?2.7g水，
則n（C）=n（ CO₂）=0.1mol，m（C）=0.1mol×12g/mol=1.2g，
n（H₂O）=$\frac{2.7g}{18g/mol}$=0.15mol，n（H）=0.3mol，m（H）=0.3mol×1g/mol=0.3g，
則m（C）+m（H）=1.2g+0.3g=1.5g＜3.1g，故有機物含有O元素，且m（O）=3.1g-1.5g=1.6g，故n（O）=$\frac{1.6g}{16g/mol}$=0.1mol，
n（C）：n（H）：n（O）=0.1mol：0.3mol：0.1mol=1：3：1，即該有機物最簡式為CH₃O，
故答案為：CH₃O；
（3）根據相對分子質量是62，最簡式為CH₃O，有機物的分子式為C₂H₆O₂，由核磁共振氫譜可知，該有機物分子中有2中化學環(huán)境不同的H原子，2種H原子數目之比為2：1，有機物A的分子式為C₂H₆O₂，故該有機物結構式為CH₂OHCH₂OH，
故答案為：CH₂OHCH₂OH；
（4）分子量為28的氣態(tài)烴是C₂H₄，乙烯和氯氣發(fā)生加成反應生成1，2-二氯乙烷，1，2-二氯乙烷水解生成乙二醇，
故答案為：加成反應→取代反應．

點評 本題考查有機物分子式與結構確定等，難度中等，注意燃燒法利用原子守恒確定有機物的分子式，側重對基礎知識與學生綜合能力考查，注意對有機譜圖的簡單認識．