Question

16．某化合物2.3g在足量的氧气中充分燃烧，只生成了4.4g CO₂和2.7gH₂O．该化合物的相对分子质量是氢气相对分子质量的23倍．该化合物的分子式为C₂H₆O；若该化合物的¹H核磁共振谱只有一个信号峰，则其结构简式为CH₃CH₂OH．

Answer 1

分析 根据2.3g该有机物充分燃烧生成的二氧化碳、水的量判断有机物A中的碳元素、氢元素的物质的量、质量，再判断是否含有氧元素，再计算出C、H、O元素的物质的量之比，最后结合核磁共振氢谱判断该有机物分子的结构简式．

解答 解：2.3 g该有机物中，n（C）=n（CO₂）=0.1 mol，含有的碳原子的质量为m（C）=0.1 mol×12 g•mol^-1=1.2 g，
氢原子的物质的量为：n（H）=$\frac{2.7g}{18g/mol}$×2=0.3 mol，氢原子的质量为m（H）=0.3 mol×1 g•mol^-1=0.3 g，
该有机物中m（O）=2.3 g-1.2 g-0.3 g=0.8 g，氧元素的物质的量为n（O）=$\frac{0.8g}{16g/mol}$=0.05 mol，
则n（C）：n（H）：n（O）=0.1 mol：0.3 mol：0.05 mol=2：6：1，所以A的实验式是C₂H₆O，因为实验式是C₂H₆O的有机物中，氢原子数已经达到饱和，所以其实验式即为分子式；
A有如下两种可能的结构：CH₃OCH₃或CH₃CH₂OH；若为前者，则在核磁共振氢谱中应只有1个峰；若为后者，则在核磁共振氢谱中应有3个峰，而且3个峰的面积之比是1：2：3，显然CH₃CH₂OH符合题意，所以A为乙醇，
故答案为：C₂H₆O；CH₃CH₂OH．

点评 本题考查了有机物分子式、结构简式的计算方法，题目难度中等，注意根据质量守恒确定有机物分子式的方法，明确质量比的含义是解题关键．