Question

【題目】為了測定某有機物A的結構，做如下實驗：

①將2.3g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，得如圖一所示的質譜圖；

③用核磁共振儀處理該化合物，得到如圖二所示圖譜，圖中三個峰的面積之比是1∶2∶3；

④用紅外光譜儀處理該化合物，得到如圖三所示圖譜。

試回答下列問題：

(1)有機物A的相對分子質量是___________；

(2)有機物A的實驗式是___________；

(3)推測有機物A的結構簡式為___________，A中含官能團的名稱是_________；

(4)質量分數為11.6%的某飽和一元醛水溶液5 g，跟足量新制的Cu(OH)2懸濁液反應，生成Cu2O1.44 g。通過計算推導出該有機物的分子式并寫出其結構簡式_______、________。

Answer 1

【答案】46 C2H6O CH3CH2OH 羥基 C3H6O CH3CH2CHO

【解析】

(1)根據質譜圖(圖一)分析判斷；

(2)根據n=計算生成的水的物質的量，再計算碳元素、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)根據圖二、三可知，結合化學式分析寫出結構簡式；

(4)飽和一元醛與新制的Cu(OH)2懸濁液反應關系為R-CHO～Cu2O，根據Cu2O的質量結合反應關系分析計算。

(1)根據質譜圖(圖一)的質荷比可知，有機物A的相對分子質量為46，故答案為：46；

(2)2.3g有機物燃燒生成0.1molCO2，2.7g水，則n(C)=n(CO2)=0.1mol，m(C)=0.1mol×12g/mol=1.2g，n(H2O)==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＜2.3g，故有機物含有O元素，且m(O)=2.3g-1.5g=0.8g，故n(O)==0.05mol，n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1mol∶0.3mol∶0.05mol=2∶6∶1，即該有機物最簡式為：C2H6O，故答案為：C2H6O；

(3)由圖三可知，該有機物分子中含有O-H鍵、C-O鍵和C-H鍵，其分子式為C2H6O，故該有機物結構式為：CH3CH2OH，滿足核磁共振氫譜三個峰的面積之比是1∶2∶3，含有的官能團為羥基，故答案為：CH3CH2OH；羥基；

(4)設該飽和一元醛的結構簡式為R-CHO，質量分數為11.6%的某飽和一元醛水溶液5g，醛的質量為11.6%×5g=0.58g，n(Cu2O)==0.01mol，根據R-CHO～Cu2O可知n(R-CHO)=0.01mol，所以醛的相對分子質量為=58，則R的式量為58-29=29，R為-CH2CH3，則該有機物的分子式為C3H6O，結構簡式為CH3CH2CHO，故答案為：C3H6O；CH3CH2CHO。