Question

14．0.1mol某有機(jī)物和0.2molO₂在密閉容器中燃燒后的產(chǎn)物為CO₂、CO和H₂O（g）（設(shè)O₂無(wú)剩余），產(chǎn)物經(jīng)過(guò)弄H₂SO₄，濃H₂SO₄質(zhì)量增加5.4g：在通過(guò)灼熱的CuO，充分反應(yīng)后，CuO質(zhì)量減輕1.6g：最后氣體在通過(guò)堿石灰被完全吸收，堿石灰質(zhì)量增加8.8g
（1）通過(guò)計(jì)算確定該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式，分子式、相對(duì)分子質(zhì)量．
（2）若該有機(jī)物的紅外光譜表明有-OH等吸收峰，核磁共振氫譜有兩種類(lèi)型的氫原子，寫(xiě)出該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

Answer 1

分析 濃硫酸具有吸水性，濃硫酸的質(zhì)量增加5.4g，說(shuō)明反應(yīng)產(chǎn)物中含水5.4g，通過(guò)灼熱氧化銅，由于發(fā)生反應(yīng)CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂使固體的質(zhì)量減輕，結(jié)合方程式利用差量法可計(jì)算CO的物質(zhì)的量．通過(guò)堿石灰時(shí)，堿石灰的質(zhì)量增加了8.8g可計(jì)算總CO₂的物質(zhì)的量，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)元素守恒計(jì)算有機(jī)物中含有C、H、O的物質(zhì)的量，進(jìn)而求得化學(xué)式，結(jié)合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

解答 解：（1）有機(jī)物燃燒生成水5.4g，物質(zhì)的量為$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，
令有機(jī)物燃燒生成的CO為x，則：
 CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，固體質(zhì)量減少△m
    28g                  16g
    x                    1.6g
所以x=2.8g，CO的物質(zhì)的量為$\frac{2.8g}{28g/mol}$=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$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol，
根據(jù)原子守恒可知，有機(jī)物分子中N（C）=$\frac{0.1mol+0.1mol}{0.1mol}$=2，N（H）=$\frac{0.3mol×2}{0.1mol}$=6，N（O）=$\frac{0.1mol×2+0.1mol+0.3mol-0.2mol×2}{0.1mol}$=2，
所以有機(jī)物的分子式為C₂H₆O₂，相對(duì)分子質(zhì)量為62．
答：該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式為CH₃O，分子式為C₂H₆O₂、相對(duì)分子質(zhì)量為62；
（2）若該有機(jī)物的紅外光譜表明有-OH等吸收峰，核磁共振氫譜有兩種類(lèi)型的氫原子，則結(jié)構(gòu)應(yīng)為CH₂OHCH₂OH，
答：該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₂OHCH₂OH．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的推斷，為高考常見(jiàn)題型，利用燃燒法確定有機(jī)物分子式、有機(jī)物結(jié)構(gòu)的判斷、官能團(tuán)的性質(zhì)等，難度中等，掌握原子守恒判斷有機(jī)物的分子式方法．