Question

3．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．試回答下列問題：

（1）有機物A的相對分子質量是46．
（2）有機物A的實驗式是C₂H₆O．
（3）A的分子式是C₂H₆O．
（4）A的結構簡式為CH₃CH₂OH．
（5）與A互為同分異構體的B為CH₃OCH₃；如何鑒別A與B分別取少量兩物質于試管中，加入適量金屬鈉，產(chǎn)生氣泡的為CH₃CH₂OH，不產(chǎn)生氣泡的為CH₃OCH₃．

Answer 1

分析 （1）在A的質譜圖中，最大質荷比為46，據(jù)此可確定其相對分子質量；
（2）將2.3g該有機物完全燃燒，生成0.1mol CO₂和2.7g水，根據(jù)質量守恒定律確定其最簡式；
（3）A的相對分子質量為46，根據(jù)（2）的實驗式確定其分子式；
（4）由A的核磁共振氫譜知A中有3種氫原子，個數(shù)比為1：2：3，據(jù)此確定A的結構簡式；
（5）A為CH₃CH₂OH，與A互為同分異構體的為甲醚；甲醚不與鈉反應，而乙醇反應，據(jù)此可鑒別A、B．

解答 解：（1）在A的質譜圖中，最大質荷比為46，所以A的相對分子質量為46，
故答案為：46；
（2）將2.3g該有機物完全燃燒，生成0.1mol CO₂和2.7g水，根據(jù)蒸餾水可知：n（C）=n（CO₂）=0.1mol，m（C）=0.1 mol×12 g•mol^-1=1.2 g，
n（H）=$\frac{2.7g}{18g/mol}$×2=0.3 mol，m（H）=0.3 mol×1 g•mol^-1=0.3 g，該有機物分子中含有C、H元素的總質量為：1.2g+0.3g=1.5g，說明其分子中一定含有氧元素，含有氧元素質量為：m（O）=2.3 g-1.2 g-0.3 g=0.8 g，則n（O）=$\frac{0.8g}{16g/mol}$=0.05 mol，
所以n（C）：n（H）：n（O）=0.1 mol：0.3 mol：0.05 mol=2：6：1，A的實驗式是C₂H₆O，
故答案為：C₂H₆O；
（3）該有機物的實驗式C₂H₆O，其相對分子質量是46，故其實驗式即為分子式，
故答案為：C₂H₆O；
（4）由A的核磁共振氫譜知A中有3種氫原子，個數(shù)比為1：2：3，所以A的結構簡式為：CH₃CH₂OH，
故答案為：CH₃CH₂OH；
（5）A為CH₃CH₂OH，與A互為同分異構體的為甲醚，其結構簡式為：CH₃OCH₃；
甲醚不與鈉反應，而乙醇反應，則鑒別乙醇和甲醚的方法為：分別取少量兩物質于試管中，加入適量金屬鈉，產(chǎn)生氣泡的為CH₃CH₂OH，不產(chǎn)生氣泡的為CH₃OCH₃，
故答案為：CH₃OCH₃；分別取少量兩物質于試管中，加入適量金屬鈉，產(chǎn)生氣泡的為CH₃CH₂OH，不產(chǎn)生氣泡的為CH₃OCH₃．

點評 本題考查了分子式、結構簡式確定的計算，題目難度不大，明確常見有機物組成、結構與性質為解答關鍵，注意掌握守恒思想在確定有機物分子式中的應用，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及靈活應用能力．