Question

0.2mol某有機(jī)物和0.4mol O₂在密閉容器中燃燒后，反應(yīng)物無(wú)剩余，產(chǎn)物為CO₂、CO和H₂O的混合物．現(xiàn)將產(chǎn)物先通過(guò)濃H₂SO₄，發(fā)現(xiàn)濃H₂SO₄增重10.8g；接著經(jīng)過(guò)灼熱的CuO充分反應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)CuO失重3.2g；最后通過(guò)堿石灰，發(fā)現(xiàn)堿石灰增重17.6g．若已知0.2mol該有機(jī)物與0.4mol鈉恰好反應(yīng)，請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算并回答：
（1）寫出有機(jī)物的分子式．
（2）寫出該有機(jī)物穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．（注意：同一個(gè)碳上連有兩個(gè)羥基是不穩(wěn)定的）

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)有機(jī)物分子式確定的計(jì)算

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：（1）濃硫酸具有吸水性，產(chǎn)物質(zhì)量減輕10.8g，說(shuō)明反應(yīng)產(chǎn)物中含水10.8g，通過(guò)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(guò)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)的物質(zhì)的量確定官能團(tuán)種類及數(shù)目，據(jù)此書寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

解答： 解：（1）有機(jī)物燃燒生成水10.8g，水的物質(zhì)的量為：

10.8g

18g/mol

=0.6mol，
設(shè)有機(jī)物燃燒生成的CO質(zhì)量為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：

0.2mol+0.2mol

0.2mol

mol=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

mol=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×2-0.4mol×2

0.2

=2mol．
所以有機(jī)物的分子式為：C₂H₆O₂，
答：有機(jī)物的分子式為C₂H₆O₂；
（2）若已知0.2mol該有機(jī)物與0.4mol鈉恰好反應(yīng)，有機(jī)物中含有2個(gè)羥基，該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，
答：該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了常見(jiàn)有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的確定的計(jì)算，題目難度中等，注意掌握確定有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)式的方法，能夠根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象判斷有機(jī)物分子中含有的官能團(tuán)類型及數(shù)目是解答本題的關(guān)鍵．