Question

20．某有機(jī)物12g完全燃燒 生成7.2g水和8.96升CO₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），0.5mol此有機(jī)物的質(zhì)量為30克．
（1）求分子式（寫出計(jì)算過程）
（2）寫出該有機(jī)物可能有的結(jié)構(gòu)簡式CH₃COOH、HCOOCH₃．

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)質(zhì)量守恒求出氧氣的質(zhì)量，然后根據(jù)質(zhì)量守恒求出最簡式，最后根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量求出分子式；
（2）結(jié)合（1）中的分子式確定該有機(jī)物可能的結(jié)構(gòu)簡式．

解答 解：（1）該有機(jī)物的摩爾質(zhì)量為：M=$\frac{30g}{0.5mol}$=60g/mol，
12g有機(jī)物的物質(zhì)的量n（有機(jī)物）=$\frac{12g}{60g/mol}$=0.2mol，
7.2gH₂O中H原子的物質(zhì)的量為：n（H）=$\frac{7.2g}{18g/mol}$×2=0.8mol，
標(biāo)況下8.96LCO₂的物質(zhì)的量為：n（CO₂）=$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，n（C）=0.4mol，
根據(jù)質(zhì)量守恒可知：12g有機(jī)物中：m（C）+m（H）=0.4mol×12g/mol+0.8mol×1g/mol=5.6g＜12g，則該有機(jī)物分子中中含有氧原子的質(zhì)量為：m（O）=12g-5.6g=6.4g，
則氧原子的物質(zhì)的量為：n（O）=$\frac{6.4g}{16g/mol}$=0.4mol，
所以：n（C）：n（H）：n（O）=0.4mol：0.8mol：0.4mol=1：2：1，
該有機(jī)物的最簡式為：CH₂O，分子式為（CH₂O）_n，又因相對(duì)分子質(zhì)量為60，即：30n=60，
解得：n=2，則該有機(jī)物的分子式為：C₂H₄O₂，
答：有機(jī)物分子式為C₂H₄O₂；
（2）有機(jī)物分子式為C₂H₄O₂，可能為乙酸、也可能為甲酸甲酯，則其可能的結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃COOH、HCOOCH₃，
由于該有機(jī)物不能與金屬鈉反應(yīng)，能與堿溶液反應(yīng)，所以只能是甲酸甲酯，其結(jié)構(gòu)簡式為：HCOOCH₃，
故答案為：CH₃COOH、HCOOCH₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡式的確定，題目難度中等，注意掌握質(zhì)量守恒在計(jì)算中的應(yīng)用，明確常見有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力．