Question

0.2mol有機物和0.4mol O₂在密閉容器中燃燒后產物為CO₂、CO和H₂O（g）．產物經過濃H₂SO₄后，質量增加10.8g；再通過灼熱的CuO，充分反應后，CuO質量減輕3.2g，最后氣體再通過堿石灰被完全吸收，質量增加17.6g．（提示：同一個C原子連兩個羥基是不穩(wěn)定結構）通過計算解決以下兩個問題，要有必要計算過程：
（1）試推斷該有機物的分子式．
（2）若0.2mol該有機物恰好能與9.2g金屬鈉完全反應，試確定該有機物的結構簡式．

Answer 1

考點：有關有機物分子式確定的計算

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：（1）濃硫酸增重10.8g為反應生成的水的質量，通過灼熱氧化銅，由于發(fā)生反應CuO+CO

△   .

Cu+CO₂，固體質量減輕了3.2g，結合固體質量變化利用差量法可計算CO的物質的量，通過堿石灰時，堿石灰的質量增加了17.6g可計算總CO₂的物質的量，減去CO與CuO反應生成的CO₂的質量為有機物燃燒生成CO₂的質量，根據(jù)元素守恒計算1mol有機物中含有C、H、O的物質的量，進而求得化學式；
（2）結合分子式、有機物與鈉反應生成氫氣的體積，判斷分子中官能團，據(jù)此書寫結構簡式．

解答： 解：（1）有機物燃燒生成水10.8g，物質的量為

10.8

18g/mol

=0.6mol，
令有機物燃燒生成的CO為x，則：
CuO+CO

△   .

Cu+CO₂ 固體減少△m
28g               16g
x                3.2g
所以x=

28g×3.2g

16g

=5.6g，CO的物質的量為

5.6g

28g/mol

=0.2mol，
根據(jù)碳元素守恒可知CO與CuO反應生成的CO₂的物質的量為0.2mol，質量為0.2mol×44g/mol=8.8g，
有機物燃燒生成的CO₂的質量為17.6g-8.8g=8.8g，其物質的量為

8.8g

44g/mol

=0.2mol，
根據(jù)碳元素守恒可知，1mol有機物含有碳原子物質的量為

0.2mol+0.2mol

0.2

=2mol，
根據(jù)氫元素守恒可知，1mol有機物含有氫原子物質的量為

0.6mol×2

0.2

=6mol
根據(jù)氧元素守恒可知，1mol有機物含有氧原子物質的量為

0.6mol+0.2mol+0.2mol×2-0.4mol×2

0.2mol

=2mol，
所以有機物的分子式為C₂H₆O₂，
答：有機物的分子式為C₂H₆O₂；
（2）若0.2mol該有機物與足量金屬鈉作用生成4.48L的H₂（標準狀況），氫氣的物質的量為0.2mol，有機物分子中含有羥2個-OH，該有機物的結構簡式為HOCH₂CH₂OH，
答：該有機物的結構簡式為HOCH₂CH₂OH．

點評：本題考查有機物分子式的確定，難度不大，掌握燃燒法利用原子守恒確定有機物的分子式．