Question

5．將含有C、H、O的有機(jī)物3.0g裝入元素分析裝置，通入足量的O₂使之完全燃燒，將生成的氣體依次通過(guò)裝有CaCl₂（A）和堿石灰（B）的干燥管，測(cè)得A管質(zhì)量增加了1.8g，B管質(zhì)量增加了4.4g，已知該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為60．
（1）燃燒此有機(jī)物3.0g需消耗O₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況）多少L？
（2）求此有機(jī)物的分子式．
（3）若該有機(jī)物在一定條件下與新制的氫氧化銅發(fā)生反應(yīng)，試寫(xiě)出該有機(jī)物可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒計(jì)算消耗氧氣的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算消耗氧氣的體積；
（2）A管質(zhì)量增加1.8g為生成水的質(zhì)量，B管質(zhì)量增加4.4g為生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算有機(jī)物、水、二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒計(jì)算有機(jī)物分子中N（C）、N（H），再根據(jù)有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算分子中N（O），確定有機(jī)物分子式；
（3）若該有機(jī)物在一定條件下與新制的氫氧化銅發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)含有醛基或羧基，醛基發(fā)生氧化還原反應(yīng)，羧基發(fā)生中和反應(yīng)．

解答 解：（1）化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，則消耗O₂的質(zhì)量為：1.8g+4.4g-3g=3.2g，其物質(zhì)的量=$\frac{3.2g}{32g/mol}$=0.1mol，故氧氣體積=0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
答：燃燒此有機(jī)物3.0g需消耗O₂2.24L；
（2）CaCl₂中吸水質(zhì)量增加1.8g，水的物質(zhì)的量=$\frac{1.8g}{18g/mol}$=0.1mol，n（H）=0.2mol，
堿石灰吸CO₂增加4.4g，二氧化碳物質(zhì)的量=$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol，n（C）=0.1mol
該有機(jī)物物質(zhì)的量為 $\frac{3g}{60g/mol}$=0.05mol，
所以有機(jī)物分子中N（C）=$\frac{0.1mol}{0.05mol}$=2，N（H）=$\frac{0.2mol}{0.05mol}$=4，N（O）=$\frac{60-12×2-4}{16}$=2，
所以有機(jī)物的分子式為：C₂H₄O₂，
答：有機(jī)物的分子式為C₂H₄O₂；
（3）若該有機(jī)物在一定條件下與新制的氫氧化銅發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)含有醛基或羧基，醛基發(fā)生氧化還原反應(yīng)，羧基發(fā)生中和反應(yīng)，對(duì)應(yīng)的同分異構(gòu)體可為HOCH₂CHO、HCOOCH₃、CH₃COOH，
答：該有機(jī)物可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式HOCH₂CHO、HCOOCH₃、CH₃COOH．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物分子式的確定，題目難度中等，掌握燃燒法利用守恒確定有機(jī)物的分子式，側(cè)重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．