Question

1．將0.1mol某烴的衍生物與標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L氧氣混合密閉于一容器中，點(diǎn)火后發(fā)生不完全燃燒，得到CO₂、CO和H₂O的氣態(tài)混合物．將混合氣體通過(guò)濃硫酸時(shí)，濃硫酸質(zhì)量增加了3.6g，通過(guò)澄清石灰水時(shí)，可得到沉淀10g   （干燥后稱量）．剩余氣體與灼熱的氧化鐵充分反應(yīng)后再通入澄清的石灰水中，又得到20g固體物質(zhì)（干燥后）．求：
（1）該有機(jī)物的分子式．
（2）該有機(jī)物可與醇發(fā)生酯化反應(yīng)，且可使溴水褪色，寫出有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸的質(zhì)量增加了3.6g，即生成水的質(zhì)量是3.6g，通過(guò)足量澄清石灰水，可得經(jīng)干燥后的沉淀10g，據(jù)此可以計(jì)算生成二氧化碳的質(zhì)量，剩余氣體一氧化碳可以和灼熱的氧化鐵充分反應(yīng)，生成金屬鐵和二氧化碳，再通入澄清石灰水時(shí)，可根據(jù)生成沉淀的質(zhì)量獲得生成二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而求出一氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)元素守恒可以計(jì)算有機(jī)物質(zhì)的分子式；
（2）根據(jù)該有機(jī)物具有的性質(zhì)及分子式確定其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

解答 解：（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L氧氣的物質(zhì)的量為：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
0.1mol烴的衍生物和0.2mol氧氣反應(yīng)，生成水的質(zhì)量是3.6g，生成水的物質(zhì)的量是：$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.2mol，所以有機(jī)物中H的物質(zhì)的量為0.4mol，通過(guò)足量澄清石灰水，可得干燥后的沉淀10g，根據(jù)CO₂～CaCO₃可知二氧化碳的物質(zhì)的量是：$\frac{10g}{100g/mol}$=0.1mol，一氧化碳與灼熱的氧化鐵充分反應(yīng)后再通入澄清石灰水時(shí)，可得經(jīng)干燥后的沉淀20g，根據(jù)CO～CO₂～CaCO₃可知生成一氧化碳的物質(zhì)的量是：$\frac{20g}{100g/mol}$=0.2mol，則有機(jī)物中含C的物質(zhì)的量是：0.1mol+0.2mol=0.3mol，
根據(jù)氧原子守恒，含有氧原子的物質(zhì)的量為：0.2mol+0.1mol×2+0.2mol-0.2mol×2=0.2mol，
所以有機(jī)物中含有C、H、O的原子個(gè)數(shù)分別為：N（C）=$\frac{0.3mol}{0.1mol}$=3、N（H）=$\frac{0.4mol}{0.1mol}$=4、n（O）=$\frac{0.2mol}{0.1mol}$=2，則該有機(jī)物的分子式為：C₃H₄O₂，
答：該有機(jī)物的化學(xué)式為C₃H₄O₂；
（2）有機(jī)物可與醇發(fā)生酯化反應(yīng)，則含有羧基，且可使溴水褪色，含有碳碳雙鍵，所以有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH₂=CHCOOH，
答：該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₂=CHCOOH．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的確定，題目難度中等，注意從質(zhì)量守恒的角度計(jì)算，明確常見(jiàn)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．