Question

0.2mol有機物和0.4mol O₂在密閉容器中燃燒后的產物為CO₂、CO和H₂O（g）．產物經過濃硫酸后，濃硫酸的質量增加10.8g；再通過灼熱CuO充分反應后，固體質量減輕3.2g；最后氣體再通過堿石灰被完全吸收，堿石灰質量增加17.6g．
（1）判斷該有機物的化學式．
（2）若0.1mol該有機物恰好與4.6g金屬鈉完全反應，試確定該有機物的結構簡式．（已知：一個碳上接兩個羥基是不穩(wěn)定的）

Answer 1

考點：有機物實驗式和分子式的確定,有機物的推斷

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：（1）濃硫酸增重10.8g為反應生成的水的質量，通過灼熱氧化銅，由于發(fā)生反應CuO+CO

△   .

Cu+CO₂，固體質量減輕了3.2g，結合方程式利用差量法可計算CO的物質的量，通過堿石灰時，堿石灰的質量增加了17.6g可計算總CO₂的物質的量，減去CO與CuO反應生成的CO₂的質量為有機物燃燒生成CO₂的質量，根據元素守恒計算有機物中含有C、H、O的物質的量，進而求得化學式．
（2）結合分子式、根據有機物與鈉反應的關系，判斷分子中官能團個數，據此書寫結構簡式．

解答： 解：（1）有機物燃燒生成水10.8g，物質的量為

10.8g

18g/mol

=0.6mol，
令有機物燃燒生成的CO為x，則：
           CuO+CO

△   .

Cu+CO₂，固體減少△m
               28g                 16g
               x                   3.2g
所以x=

28g×3.2g

16g

=5.6g，CO的物質的量為

5.6g

28g/mol

=0.2mol．
根據碳元素守恒可知CO與CuO反應生成的CO₂的物質的量為0.2mol，質量為0.2mol×44g/mol=8.8g．
有機物燃燒生成的CO₂的質量為17.6g-8.8g=8.8g，物質的量為

8.8g

44g/mol

=0.2mol，
根據碳元素守恒可知，1mol有機物含有碳原子物質的量為2mol，
根據氫元素守恒可知，1mol有機物含有氫原子物質的量為

0.6mol×2

0.2

=6mol
根據氧元素守恒可知，1mol有機物含有氧原子物質的量為

0.6mol+0.2mol+0.2mol×2-0.4mol×2

0.2

=2mol．
所以有機物的分子式為C₂H₆O₂，
答：有機物的分子式為C₂H₆O₂；
（2）4.6g鈉的物質的量為：

4.6g

23g/mol

=0.2mol，該有機物的物質的量為0.1mol，二者按2：1反應，故該有機物分子中含有2個羥基，該有機物的結構簡式為HOCH₂CH₂OH，
答：該有機物的結構簡式為HOCH₂CH₂OH．

點評：本題考查有機物分子式的確定，難度不大，掌握利用所含元素原子守恒判斷有機物的分子式．