Question

12．为了测定某仅含碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物的结构，进行了如下实验．首先取该有机化合物样品4.6g，在纯氧中完全燃烧，将产物先后通过浓硫酸和碱石灰，两者分别增重5.4g和8.8g；然后用质谱仪测定其相对分子质量，经测定得到如图1所示的质谱图；最后用核磁共振仪处理该有机物，得到如图2所示的核磁共振氢谱图．

试回答下列问题：
（1）该有机化合物的相对分子质量为46；
（2）该有机物的实验式为C₂H₆O；
（3）能否根据该有机物的实验式确定其分子式能（填“能”或“不能”），原因是因为实验式为C₂H₆O的有机物相对分子质量为46，所以实验式即为分子式，该有机化合物的分子式为C₂H₆O．
（4）请写出该有机化合物的结构简式CH₃OCH₃ ．

Answer 1

分析 浓硫酸吸收的是水，碱石灰吸收的是二氧化碳，4.6g的该有机物的物质的量=$\frac{4.6g}{46g/mol}$，水的物质的量=$\frac{5.4g}{18g/mol}$，二氧化碳的物质的量=$\frac{8.8g}{44g/mol}$，所以有机物、二氧化碳和水的物质的量之比=0.1mol：0.2mol：0.3mol=1：2：3，所以该有机物分子中含有2个碳原子、6个氢原子，该有机物的相对分子质量是46，所以该分子中还含有1个氧原子，其化学式为C₂H₆O，核磁共振氢谱中，氢原子种类和吸收峰个数相等，据此确定该有机物的结构简式．

解答 解：（1）由图1所示的质谱图，可知该有机化合物的相对分子质量为46，故答案为：46；
（2）该有机化合物的相对分子质量为浓硫酸吸收的是水，碱石灰吸收的是二氧化碳，4.6g的该有机物的物质的量=$\frac{4.6g}{46g/mol}$，水的物质的量=$\frac{5.4g}{18g/mol}$，二氧化碳的物质的量=$\frac{8.8g}{44g/mol}$，所以有机物、二氧化碳和水的物质的量之比=0.1mol：0.2mol：0.3mol=1：2：3，所以该有机物分子中含有2个碳原子、6个氢原子，该有机物的相对分子质量是46，所以该分子中还含有1个氧原子，其化学式为C₂H₆O，故答案为：C₂H₆O； 
（3）由于实验式为C₂H₆O的有机物相对分子质量为46，所以实验式即为分子式，
故答案为：能；因为实验式为C₂H₆O的有机物相对分子质量为46，所以实验式即为分子式；C₂H₆O；
（4）核磁共振氢谱中，氢原子种类和吸收峰个数相等，该图片中只有一个吸收峰，说明该有机物中只含一种类型的氢原子，结合其分子式知，该有机物的是甲醚，其结构简式为：CH₃OCH₃ ，故答案为：CH₃OCH₃ ．

点评 本题考查了有机物分子式的确定，明确浓硫酸和碱石灰吸收的物质及各物质物质的量之间的关系是解本题关键，难度不大．