Question

0.2mol有機(jī)物和0.5molO₂在密閉容器中完全燃燒后的產(chǎn)物為CO₂、CO和H₂O（氣），產(chǎn)物經(jīng)過濃硫酸后，產(chǎn)物質(zhì)量減輕10.8g；再通過灼熱的CuO，充分反應(yīng)后，產(chǎn)物質(zhì)量增加了3.2g；最后氣體在通過堿石灰時(shí)被完全吸收，堿石灰增重17.6g．
（1）試推斷該有機(jī)物的分子式．
（2）若0.2mol該有機(jī)物與足量金屬鈉作用生成2.24L的H₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），試確定該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

Answer 1

分析：（1）濃硫酸具有吸水性，產(chǎn)物質(zhì)量減輕10.8g，說明反應(yīng)產(chǎn)物中含水10.8g，通過灼熱氧化銅，由于發(fā)生反應(yīng)CuO+CO

△  .

Cu+CO₂，產(chǎn)物質(zhì)量增加了3.2g，結(jié)合方程式利用差量法可計(jì)算CO的物質(zhì)的量，通過堿石灰時(shí)，堿石灰的質(zhì)量增加了17.6g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．
（2）結(jié)合分子式、與鈉反應(yīng)生成氫氣的體積，判斷分子中官能團(tuán)，據(jù)此書寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

解答：（1）有機(jī)物燃燒生成水10.8g，物質(zhì)的量為

10.8g

18g/mol

=0.6mol，
令有機(jī)物燃燒生成的CO為x，則：
           CuO+CO

△  .

Cu+CO₂，氣態(tài)增重△m
           28g             16g
            x              3.2g
所以x=

28g×3.2g

16g

=5.6g，CO的物質(zhì)的量為

5.6g

28g/mol

=0.2mol．
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0.2mol，質(zhì)量為0.2mol×44g/mol=8.8g．
有機(jī)物燃燒生成的CO₂的質(zhì)量為17.6g-8.8g=8.8g，物質(zhì)的量為

8.8g

44g/mol

=0.2mol，
根據(jù)碳元素守恒可知，1mol有機(jī)物含有碳原子物質(zhì)的量為2mol，
根據(jù)氫元素守恒可知，1mol有機(jī)物含有氫原子物質(zhì)的量為

0.6mol×2

0.2

=6mol
根據(jù)氧元素守恒可知，1mol有機(jī)物含有氧原子物質(zhì)的量為

0.6mol+0.2mol+0.2mol×2-0.5mol×2

0.2

=1mol．
所以有機(jī)物的分子式為C₂H₆O．
答：有機(jī)物的分子式為C₂H₆O．
（2）若0.2mol該有機(jī)物與足量金屬鈉作用生成2.24L的H₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），氫氣的物質(zhì)的量為0.1mol，有機(jī)物中含有羥基，該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH₂OH．
答：該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH₂OH．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)物分子式的確定，難度不大，掌握利用所含元素原子守恒判斷有機(jī)物的分子式．