Question

【題目】將含有C、H、O的有機物3.24 g，裝入元素分析裝置，通入足量的O2使它完全燃燒，將生成的氣體依次通過氯化鈣干燥管A和堿石灰干燥管B。測得A管質量增加了2.16g，B管增加了9.24g。經(jīng)質譜法測得該有機物的相對分子質量為108。

（1）燃燒此化合物3.24g，須消耗O2的質量是多少______？

（2）求此化合物的分子式______。

（3）經(jīng)紅外光譜分析，該化合物分子中存在苯環(huán)和羥基，試寫出其可能的結構簡式______。

（4）進一步實驗表明，該化合物的核磁共振氫譜存在四個峰，且峰面積之比為1:2:2:3，試確定該化合物的結構簡式______。

Answer 1

【答案】 8.16g C7H8O

【解析】分析：（1）根據(jù)質量守恒計算消耗氧氣的質量；

（2）計算二氧化碳、水、氧氣的物質的量，根據(jù)原子守恒計算3.24g有機物中C、H、O原子物質的量，進而確定最簡式，結合有機物的相對分子質量為108，進而確定分子式；

（3）根據(jù)該化合物的分子中有1個苯環(huán)和1個羥基，據(jù)此寫出滿足條件的有機物的結構簡式；

（4）根據(jù)峰面積之比確定氫原子種類，進而書寫其結構簡式。

詳解：（1）A管質量增加了2.16g為生成水的質量，B管增加了9.24g為生成二氧化碳的質量，根據(jù)質量守恒可知，消耗氧氣的質量=2.16g+9.24g-3.24g=8.16g；

（2）2.16g水的物質的量為2.16g÷18g/mol=0.12mol，n（H）=0.24mol，9.24g二氧化碳的物質的量為9.24g÷44g/mol=0.21mol，n（C）=0.21mol，8.16g氧氣的物質的量為8.16g÷32g/mol=0.255mol，3.24g有機物中n（O）=0.21mol×2+0.12mol-0.255mol×2=0.03mol，因此3.24g有機物中C、H、O原子物質的量之比為：0.21mol：0.24mol：0.03mol=7：8：1，故該有機物最簡式為C7H8O，有機物的相對分子質量為108，而最簡式C7H8O的式量為12×7+8+16=108，故其最簡式即為分子式，即有機物分子式為：C7H8O；

（3）分子式為C7H8O的有機物，該化合物的分子中有1個苯環(huán)和1個羥基，所以滿足條件的結構簡式為；

（4）進一步實驗表明，該化合物的核磁共振氫譜存在四個峰，且峰面積之比為1:2:2:3，說明含有1個甲基和1個羥基，且處于對位，該化合物的結構簡式為。