Question

某有機(jī)物蒸汽密度是相同狀態(tài)下氫氣的38倍，現(xiàn)取7.6g該有機(jī)物和0.1mol O₂在密閉容器中恰好完全反應(yīng)，生成CO₂、CO和H₂O．將該混合氣體依次通過濃硫酸、灼熱的CuO和堿石灰后（假設(shè)每一步均充分反應(yīng)），濃硫酸增重3.6g，CuO固體質(zhì)量減少1.6g，而堿石灰增重8.8g．
（1）有機(jī)物燃燒的生成物：n（H₂O）=

 

mol，n（CO₂）=

 

mol．
（2）有機(jī)物的分子式為

 

．
（3）等量的該有機(jī)物分別與足量的Na和NaOH反應(yīng)，消耗Na和NaOH的物質(zhì)的量之比為2：1，則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

 

，所含官能團(tuán)的名稱為

 

（4）在銅作催化劑時(shí)，該有機(jī)物可被氧氣氧化，其反應(yīng)方程式為

 

（5）該有機(jī)物也能和丁醇（C₄H₁₀O）發(fā)生酯化反應(yīng)，在丁醇的同分異構(gòu)體中，有些能被催化氧化生成醛，寫出所有符合上述要求的丁醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有機(jī)物實(shí)驗(yàn)式和分子式的確定,有機(jī)物的推斷

專題：有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)及推斷,烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：（1）濃硫酸具有吸水性，濃硫酸的質(zhì)量增加3.6g為燃燒生成水的質(zhì)量．通過灼熱氧化銅，由于發(fā)生反應(yīng)CuO+CO

△   .

Cu+CO₂使固體的質(zhì)量減輕，利用差量法可計(jì)算CO的質(zhì)量．通過堿石灰時(shí)，堿石灰的質(zhì)量增加了8.8g為CO₂的總質(zhì)量，減去CO與CuO反應(yīng)生成的CO₂的質(zhì)量為有機(jī)物燃燒生成CO₂的質(zhì)量，根據(jù)n=

m

M

計(jì)算各物質(zhì)的物質(zhì)的量；
（2）根據(jù)元素守恒計(jì)算有機(jī)物中C、H、O原子數(shù)目，進(jìn)而求得化學(xué)式；
（3）等量的該有機(jī)物分別與足量的Na和NaOH反應(yīng)，消耗Na和NaOH的物質(zhì)的量之比為2：1，說明該有機(jī)物含有-COOH和-OH，且分子中-OH與-COOH數(shù)目相等，結(jié)合分子式據(jù)此書寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；
（4）羥基可被催化氧化成醛；
（5）和羥基相連碳上含兩個(gè)氫可被氧化成醛，據(jù)此寫出符合要求的丁醇．

解答： 解：（1）有機(jī)物燃燒生成水3.6g，其物質(zhì)的量=

3.6g

18g/mol

=0.2mol，
令有機(jī)物燃燒生成的CO為x，則：
 CuO+CO

△   .

Cu+CO₂，固體質(zhì)量減少△m
    28g                  16g
    x                    1.6g
所以x=

28g×1.6g

16g

=2.8g，CO的物質(zhì)的量=

2.8g

28g/mol

=0.1mol．
根據(jù)碳元素守恒可知CO與CuO反應(yīng)生成的CO₂的物質(zhì)的量為0.1mol，質(zhì)量為0.1mol×44g/mol=4.4g，
有機(jī)物燃燒生成的CO₂的質(zhì)量為8.8g-4.4g=4.4g，物質(zhì)的量為

4.4g

44g/mol

=0.1mol，
故答案為：0.2；0.1；
（2）該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為：38×2=76，7.6g該有機(jī)物的物質(zhì)的量為：

7.6g

76g/mol

=0.1mol．
根據(jù)碳元素守恒可知，有機(jī)物分子中含有碳原子數(shù)目=

0.1mol+0.1mol

0.1mol

=2，
含有氫原子數(shù)目=

0.2mol×2

0.1mol

=4，
0.1mol有機(jī)物分子含有O原子物質(zhì)的量=（0.2mol+0.1mol+0.1mol×2-0.1mol×2）=0.3mol，故分子中含有H原子數(shù)目=

0.3mol

0.1mol

=3
所以有機(jī)物的分子式為C₂H₄O₃，
故答案為：C₂H₄O₃；
（3）有機(jī)物的分子式為C₂H₄O₃，等量的該有機(jī)物分別與足量的Na和NaOH反應(yīng)，消耗Na和NaOH的物質(zhì)的量之比為2：1，則有機(jī)物含有-COOH和-OH，且分子中-OH與-COOH數(shù)目相等，故有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HO-CH₂-COOH，
故答案為：HO-CH₂-COOH；羥基、羧基；
（4）HOCH₂COOH 含羥基，可被催化氧化成醛酸，反應(yīng)方程式為：；
故答案為：；
（5）和羥基相連碳上含兩個(gè)氫可被氧化成醛，據(jù)此寫出符合要求的丁醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH₃CH₂CH₂CH₂OH，（CH₃）₂CH CH₂OH；
故答案為：CH₃CH₂CH₂CH₂OH、（CH₃）₂CH CH₂OH．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)物分子式的確定、官能團(tuán)的性質(zhì)等，難度中等，掌握原子守恒判斷有機(jī)物的分子式．