有机物A由碳、氢、氧三种元素组成.现取4.6g A与5.6L氧气(标准状况)在密闭容器中燃烧,燃烧后只生成CO2、CO和水蒸气(假设反应物没有剩余).将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重5.4g,碱石灰增重4.4g.回答下列问题:(1)4.6g A中所含氢原子的物质的量为,碳原子的物质的量为;(2)通过计算确定该有机物的分子式;(3)可以利用核磁共振氢谱法确定有机物A的结构,请完成下表:判断依据结论(写结构简式)核磁共振氢谱有   个峰核磁共振氢谱有   个峰

问题描述:

有机物A由碳、氢、氧三种元素组成.现取4.6g A与5.6L氧气(标准状况)在密闭容器中燃烧,燃烧后只生成CO2、CO和水蒸气(假设反应物没有剩余).将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重5.4g,碱石灰增重4.4g.回答下列问题:
(1)4.6g A中所含氢原子的物质的量为,碳原子的物质的量为;
(2)通过计算确定该有机物的分子式;
(3)可以利用核磁共振氢谱法确定有机物A的结构,请完成下表:

判断依据 结论(写结构简式)
核磁共振氢谱有   个峰
核磁共振氢谱有   个峰

(1)浓硫酸增重5.4g是水的质量,水的物质的量为:

5.4g
18g/mol
=0.3mol,根据H原子守恒有n(H)=2n(H2O)=0.6mol;
碱石灰增重4.4g是生成的二氧化碳的质量,二氧化碳的物质的量为:
4.4g
44g/mol
=0.1mol,
氧气的物质的量为
5.6L
22.4L/mol
=0.25mol,氧气的质量为0.25mol×32g/mol=8g,
根据质量守恒可知CO的质量为:4.6g+8g-5.4g-4.4g=2.8g,CO的物质的量为
2.8g
28g/mol
=0.1mol,
根据C原子守恒有:n(C)=n(CO2)+n(CO)=0.1mol+0.1mol=0.2mol,
答:4.6g A中所含氢原子的物质的量为0.6mol,碳原子的物质的量为0.2 mol;
(2)m(H)=0.6mol×1g/mol=0.6g,m(C)=0.2mol×12g/mol=2.4g,
则m(O)=4.6g-0.6g-2.4g=1.6g,n(O)=
1.6g
16g/mol
=0.1mol,
所以:n(C):n(H):n(O)=0.2mol:0.6mol:0.1mol=2:6:1,
该有机物的实验式为:C2H6O,由于该有机物分子中H原子已经饱和,则其最简式即为分子式,
答:该有机物的分子式C2H6O;
(3)若核磁共振氢谱有1个峰,分子中H原子等效,故有机物的结构简式为:CH3OCH3
若核磁共振氢谱有3个峰,说明分子中有3种不等效H原子,故有机物的结构简式为CH3CH2OH,
故答案为:
判断依据 结论(写结构简式)
核磁共振氢谱有1个峰 CH3OCH3
核磁共振氢谱有3个峰 CH3CH2OH

答案解析:(1)浓硫酸增重5.4g是水的质量,根据n=mM计算水的物质的量,根据H原子守恒有n(H)=2n(H2O),碱石灰增重4.4g是生成的二氧化碳的质量,根据n=VVm计算氧气的物质的量,再根据m=nM计算氧气的质量,根据质量守恒计算CO的质量,再根据n=mM计算CO的物质的量,根据C原子守恒有n(C)=n(CO2)+n(CO),(2)根据m=nM计算C原子、H原子的质量,进而计算O原子的质量,根据n=mM计算O原子的物质的量,据此计算最简式,据此解答;(3)核磁共振氢谱有1个峰,分子中H原子等效,结合分子式书写结构简式;核磁共振氢谱有3个峰,说明分子中有3种不等效H原子,结合分子式书写结构简式.
考试点:有关有机物分子式确定的计算.
知识点:本题考查有机物分子式、结构简式的确定方法,题目难度中等,注意掌握确定有机物分子式、结构简式的常用方法,利用元素守恒判断有机物的最简式是解题的关键.