Question

14．有機(jī)物A由碳、氫、氧三種元素組成．現(xiàn)取6g A與8.96L氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）在密閉容器中燃燒，燃燒后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸氣（假設(shè)反應(yīng)物沒有剩余）．將反應(yīng)生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰，濃硫酸增重7.2g，堿石灰增重8.8g．回答下列問題：
（1）6gA中所含碳原子的物質(zhì)的量是多少？
（2）通過計(jì)算確定該有機(jī)物的分子式．
（3）寫出該有機(jī)物能與鈉反應(yīng)的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸增重7.2g為水的質(zhì)量，堿石灰增重8.8g為二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算二氧化碳、水的物質(zhì)的量；根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算氧氣的物質(zhì)的量，根據(jù)質(zhì)量守恒計(jì)算CO的質(zhì)量，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算CO的物質(zhì)的量；
（2）根據(jù)氧原子守恒計(jì)算出6gA中H、O原子的物質(zhì)的量，再根據(jù)（1）中的計(jì)算結(jié)果確定該物質(zhì)的最簡式，根據(jù)最簡式中含有H原子數(shù)可確定其分子式；
（3）該有機(jī)物能與鈉反應(yīng)，則A分子中含有羥基，為丙醇，然后寫出屬于醇類的丙醇的結(jié)構(gòu)簡式．

解答 解：（1）濃硫酸增重7.2g為水的質(zhì)量，n（H₂O）=$\frac{7.2g}{18g/mol}$=0.4mol，
堿石灰增重8.8g為二氧化碳的質(zhì)量，n（CO₂）=$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，
8.96L氧氣的物質(zhì)的量=$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，氧氣的質(zhì)量為：0.4mol×32g/mol=12.8g
故CO的質(zhì)量=6g+12.8g-7.2g-8.8g=2.8g，
故 n（CO）=$\frac{2.8g}{28g/mol}$=0.1mol，
故6g 含有的碳原子的物質(zhì)的量為：n（C）=n（CO₂）+n（CO）=0.2mol+0.1mol=0.3mol，
答：6A中所含碳原子的物質(zhì)的量0.3mol；
（2）6g A中，n（H）=2n（H₂O）=0.8mol，n（C）=0.3mol，
n（O）=2n（CO₂）+n（CO）+n（H₂O）-2n（O₂）=2×0.2 mol+0.1 mol+0.4 mol-2×0.4 mol=0.1mol，
則n（C）：n（H）：n（O）=0.3mol：0.8mol：0.1mol=3：8：1，
A的最簡式為C₃H₈O，由于H原子數(shù)已經(jīng)得到飽和，則A的分子式為C₃H₈O，
答：A的分子式為C₃H₈O；
（3）該有機(jī)物能與鈉反應(yīng)，說明C₃H₈O中含有官能團(tuán)羥基：-OH，即A為丙醇，
A可能的結(jié)構(gòu)簡式為：1-丙醇：CH₃CH₂CH₂OH，2-丙醇：CH₃CH（OH）CH₃，
答：A可能的結(jié)構(gòu)簡式為CH₃CH（OH）CH₃、CH₃CH₂CH₂OH．

點(diǎn)評 本題考查了有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡式的確定，題目難度中等，注意掌握質(zhì)量守恒在確定有機(jī)物分子式中的應(yīng)用方法，明確常見有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力．