Question

19．現有0.2mol某僅含碳、氫、氧三種元素的有機物，在足量氧氣中充分燃燒，所得產物依次通過裝有足量濃硫酸試劑瓶和足量堿石灰的干燥管，發(fā)現濃硫酸試劑瓶的質量增加10.8克和堿石灰的干燥管的質量增加17.6克．回答下列問題：
（1）確定增加17.6克的物質，它的結構式為O=C=O．
（2）若要確定該有機物組成，還需要知道一種物理量是氧原子的物質的量．
（3）若該有機物的組成是最簡單的，則它的分子式為C₂H₆O，可能存在有2種同分異構體．其中有一種同分異構體是能溶于水的溶劑，可以與金屬鈉反應，又能與乙酸反應．請用結構簡式表示該同分異構體與乙酸反應的化學方程式CH₃COOH+CH₃CH₂OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸增重10.8g為生成水的質量，堿石灰增重17.6g為燃燒生成二氧化碳的質量，二氧化碳中C和每個O原子之間共用兩個電子對；
（2）濃硫酸吸收水、堿石灰吸收二氧化碳，n（H₂O）=$\frac{10.8g}{18g/mol}$=0.6mol，n（CO₂）=$\frac{17.6g}{44g/mol}$=0.4mol，根據H原子守恒得n（H）=2n（H₂O）=1.2mol，根據C原子守恒得n（C）=n（CO₂）=0.4mol，要確定該有機物組成還必須知道O原子的物質的量；
（3）根據（2）知，0.2mol有機物中含有0.4molC、1.2molH原子，則該分子中含有2個C原子、6個H原子，若該有機物的組成是最簡單的，其分子中含有1個O原子，可能是乙醇也可能是二甲醚；其中有一種同分異構體是能溶于水的溶劑，可以與金屬鈉反應，又能與乙酸反應，則該物質為乙醇，乙醇和乙酸在濃硫酸作催化劑、加熱條件下發(fā)生酯化反應生成乙酸乙酯．

解答 解：（1）濃硫酸增重10.8g為生成水的質量，堿石灰增重17.6g為燃燒生成二氧化碳的質量，二氧化碳中C和每個O原子之間共用兩個電子對，其結構式為O=C=O，故答案為：O=C=O；
（2）濃硫酸吸收水、堿石灰吸收二氧化碳，n（H₂O）=$\frac{10.8g}{18g/mol}$=0.6mol，n（CO₂）=$\frac{17.6g}{44g/mol}$=0.4mol，根據H原子守恒得n（H）=2n（H₂O）=1.2mol，根據C原子守恒得n（C）=n（CO₂）=0.4mol，根據C、H原子計算值，要確定該有機物組成還必須知道O原子的物質的量，故答案為：氧原子的物質的量；
（3）根據（2）知，0.2mol有機物中含有0.4molC、1.2molH原子，則該分子中含有2個C原子、6個H原子，若該有機物的組成是最簡單的，其分子中含有1個O原子，分子式為C₂H₆O，可能是乙醇也可能是二甲醚；其中有一種同分異構體是能溶于水的溶劑，可以與金屬鈉反應，又能與乙酸反應，則該物質為CH₃CH₂OH，乙醇和乙酸在濃硫酸作催化劑、加熱條件下發(fā)生酯化反應生成乙酸乙酯，反應方程式為CH₃COOH+CH₃CH₂OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O，
故答案為：C₂H₆O；2；CH₃COOH+CH₃CH₂OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O．

點評 本題考查有機物分子式確定的計算，為高頻考點，涉及方程式的書寫、有機物分子式的確定、結構式的書寫等知識點，明確各個物理量之間的關系、有機物性質是解本題關鍵，側重考查學生分析計算能力，注意原子守恒的應用，題目難度不大．