Question

11．0.4mol有機物和0.8molO₂在密閉容器中燃燒后的產(chǎn)物為CO₂、CO和H₂O（g）．產(chǎn)物經(jīng)過濃硫酸后，濃硫酸的質(zhì)量增加21.6g；再通過灼熱CuO充分反應后，固體質(zhì)量減輕6.4g；最后氣體再通過堿石灰被完全吸收，堿石灰質(zhì)量增加35.2g．0.1mol該有機物恰好與4.6g金屬鈉完全反應．求：
（1）該有機物的分子式為C₂H₆O₂；
（2）該有機物的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH₂CH₂OH．

Answer 1

分析 濃硫酸增重21.6g為反應生成的水的質(zhì)量，通過灼熱氧化銅，由于發(fā)生反應CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，固體質(zhì)量減輕了6.4g，結(jié)合方程式利用差量法可計算CO的物質(zhì)的量，通過堿石灰時，堿石灰的質(zhì)量增加了35.2g可計算總CO₂的物質(zhì)的量，減去CO與CuO反應生成的CO₂的質(zhì)量為有機物燃燒生成CO₂的質(zhì)量，根據(jù)元素守恒計算有機物中含有C、H、O的物質(zhì)的量，進而求得化學式；結(jié)合分子式、與鈉反應生成氫氣的體積，判斷分子中官能團，據(jù)此書寫結(jié)構(gòu)簡式．

解答 解：（1）有機物燃燒生成水21.6g，物質(zhì)的量為：$\frac{21.6g}{18g/mol}$=1.2mol，
令有機物燃燒生成的CO為x，則：
CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂ 固體減少△m
       28g                                  16g
           x                                6.4g
所以x=$\frac{28g×6.4g}{16g}$=11.2g，CO的物質(zhì)的量為：$\frac{11.2g}{28g/mol}$=0.4mol，
根據(jù)碳元素守恒可知CO與CuO反應生成的CO₂的物質(zhì)的量為0.4mol，質(zhì)量為0.4mol×44g/mol=17.6g，
有機物燃燒生成的CO₂的質(zhì)量為35.2g-17.6g=17.6g，其物質(zhì)的量為：$\frac{17.6g}{44g/mol}$=0.4mol，
根據(jù)碳元素守恒可知，1mol有機物含有碳原子物質(zhì)的量為：$\frac{0.4mol+0.4mol}{0.4}$=2mol，
根據(jù)氫元素守恒可知，1mol有機物含有氫原子物質(zhì)的量為：$\frac{1.2mol×2}{0.4}$=6mol，
根據(jù)氧元素守恒可知，1mol有機物含有氧原子物質(zhì)的量為：$\frac{1.2mol+0.4mol+0.4mol×2-0.8mol×2}{0.4}$=2mol，
所以有機物的分子式為：C₂H₆O₂，
故答案為：C₂H₆O₂；
（2）0.1mol該有機物恰好與4.6g金屬鈉完全反應，即與0.2mol鈉反應，說明含有2個羥基，應為HOCH₂CH₂OH，故答案為：HOCH₂CH₂OH．

點評 本題考查了有機物分子式、結(jié)構(gòu)簡式的確定，側(cè)重于學生的分析、計算能力的考查，題目難度中等，注意掌握常見有機物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，明確質(zhì)量守恒定律在確定有機物分子式中的應用方法．