Question

5．0.2mol有機物和0.4molO₂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．0.1mol該有機物恰好與4.6g金屬鈉完全反應．下列關于該有機物的說法不正確的是（　�。�

• A． 該化合物的相對分子質量是62
• B． 該化合物的化學式為C₂H₆O₂
• C． 1mol該化合物能與2molO₂發(fā)生催化氧化反應
• D． 1mol該有機物最多能與2molNa反應

Answer 1

分析 有機物燃燒生成水10.8g，其物質的量為：$\frac{10.8g}{18g/mol}$=0.6mol，設有機物燃燒生成的CO為x，則：
CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，固體減少△m
    28g               16g
     x                3.2g
所以x=$\frac{28g×3.2g}{16g}$=5.6g，CO的物質的量為：$\frac{5.6g}{28g/mol}$=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：$\frac{8.8g}{44g/mol}$=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：$\frac{0.6mol×2}{0.2}$=6mol，
根據氧元素守恒可知，1mol有機物含有氧原子物質的量為：$\frac{0.6mol+0.2mol+0.2mol×2-0.4mol×2}{0.2}$=2mol，
據此可確定該有機物的分子式；0.1mol該有機物恰好與4.6g金屬鈉完全反應，計算出鈉的物質的量，根據鈉與羥基的反應關系式計算出該有機物分子中含有羥基數目，從而確定其結構．

解答 解：有機物燃燒生成水10.8g，物質的量為：$\frac{10.8g}{18g/mol}$=0.6mol，
設有機物燃燒生成的CO為x，則：
CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，固體減少△m
    28g               16g
     x                3.2g
所以x=$\frac{28g×3.2g}{16g}$=5.6g，CO的物質的量為：$\frac{5.6g}{28g/mol}$=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：$\frac{8.8g}{44g/mol}$=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：$\frac{0.6mol×2}{0.2}$=6mol，
根據氧元素守恒可知，1mol有機物含有氧原子物質的量為：$\frac{0.6mol+0.2mol+0.2mol×2-0.4mol×2}{0.2}$=2mol，
所以有機物的分子式為C₂H₆O₂，
0.1mol該有機物恰好與4.6g金屬鈉完全反應，4.6gNa的物質的量=$\frac{4.6g}{23g/mol}$=0.2mol，有機物與Na按物質的量之比1：2反應，有機物分子中含有羥2個-OH，該有機物的結構簡式為：HOCH₂CH₂OH，
A．有機物的分子式為C₂H₆O₂，相對分子質量為62，故A正確；
B．由上述分析可知，有機物的分子式為C₂H₆O₂，故B正確；
C．該有機物的結構簡式為：HOCH₂CH₂OH，1 mol該化合物能與1 mol O₂發(fā)生催化氧化反應，故C錯誤；
D.0.1mol該有機物恰好與4.6g金屬鈉完全反應，4.6gNa的物質的量=$\frac{4.6g}{23g/mol}$=0.2mol，有機物與Na按物質的量之比1：2反應，即1 mol該有機物最多能與2 mol Na反應，故D正確；
故選C．

點評 本題考查有機物分子式的確定，題目難度中等，注意掌握利用所含元素原子守恒判斷有機物的分子式的方法，明確常見有機物結構與性質為解答關鍵．