Question

18．某有機物A在常溫下為無色液體，取一定量該液體，在一定條件下汽化，體積為V L，在其中通入4V L氧氣，所得混合氣體點火后恰好完全燃燒，生成的CO₂和H₂O（氣）體積相等．將反應后混合氣體恢復到原來溫度（此時水仍為氣體），測得其密度為反應前的5/6．求A的分子式和結構簡式．

Answer 1

分析 將反應后混合氣體恢復到原來溫度（此時水仍為氣體），測得其密度為反應前的5/6，由于反應前后氣體總質量不變，根據密度與氣體體積成反比可以計算出水和二氧化碳的體積，據此可計算出A分子中含有C、H原子數，再根據氧元素質量守恒計算出A分子中含有的O原子數，從而得出A的分子式；然后根據A的分子式判斷其可能的結構簡式．

解答 解：將反應后混合氣體恢復到原來溫度（此時水仍為氣體），測得其密度為反應前的5/6，反應前后氣體總質量不變，密度與氣體體積成反比，則反應后氣體體積為：（V+4V）L×$\frac{6}{5}$=6V，
混合氣體點火后恰好完全燃燒，生成的CO₂和H₂O（氣）體積相等，則反應后生成了3VLCO₂和3VLH₂O（氣），
則A分子中含有C、H原子數為：N（C）=$\frac{3VL}{1VL}$=3、N（H）=$\frac{3VL×2}{1VL}$=6，
根據氧元素質量守恒可知，A分子中含有O原子數為：N（O）=$\frac{3VL×2+3V-4V×2}{1V}$=1，
所以A的分子式為：C₃H₆O，其不飽和度為：$\frac{3×2+2-6}{2}$=1，說明A分子中含有1個醛基或羰基，
則A可能的結構簡式為：CH₃CH₂CHO或，

答：A的分子式為C₃H₆O，可能的結構簡式為CH₃CH₂CHO或．

點評 本題考查了有機物分子式、結構簡式的確定，題目難度中等，明確反應前后密度與氣體體積的關系為解答關鍵，注意掌握質量守恒定律在確定有機物分子式的方法．