Question

3．有機(jī)物A由碳、氫、氧三種元素組成．現(xiàn)取3gA與4.48L氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）在密閉容器中燃燒，生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸氣（假設(shè)反應(yīng)物沒(méi)有剩余）．將反應(yīng)生成的氣體依次通過(guò)濃硫酸和堿石灰，濃硫酸增重3.6g，堿石灰增重4.4g．
求：（1）水的物質(zhì)的量；
（2）3gA中所含氫原子的物質(zhì)的量；
（3）3gA中所含碳原子的物質(zhì)的量；
（4）該有機(jī)物的分子式．

Answer 1

分析 濃硫酸增重3.6g為水的質(zhì)量，堿石灰增重4.4g為二氧化碳的質(zhì)量，
（1）濃硫酸增重3.6g為水的質(zhì)量，n（H₂O）=$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.2mol，由此解答；
（2）根據(jù)氫守恒分析解答；
（3）3gA中所含碳原子的物質(zhì)的量等于二氧化碳和一氧化碳中的物質(zhì)的量之和；
（4）根據(jù)氧原子守恒3gA中氧原子的質(zhì)量，計(jì)算確定該物質(zhì)的最簡(jiǎn)式，據(jù)此解答．

解答 解：濃硫酸增重3.6g為水的質(zhì)量，堿石灰增重4.4g為二氧化碳的質(zhì)量，
（1）濃硫酸增重3.6g為水的質(zhì)量，n（H₂O）=$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.2mol，答：水的物質(zhì)的量為0.2mol；
（2）根據(jù)氫守恒可知：3g A中n（H）=2n（H₂O）=0.4mol，答：3gA中所含氫原子的物質(zhì)的量0.4mol；
（3）堿石灰增重4.4g為二氧化碳的質(zhì)量，n（CO₂）=$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol，
4.48L氧氣的物質(zhì)的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，氧氣的質(zhì)量=0.2mol×32g/mol=6.4g
故CO的質(zhì)量=3g+6.4g-3.6g-4.4g=1.4g，故 n（CO）=$\frac{1.4g}{28g/mol}$=0.05mol，所以n（C）=n（CO₂）+n（CO）=0.1mol+0.05mol=0.15mol，答：3gA中所含碳原子的物質(zhì)的量為0.15mol；
（4）3g A中，n（H）=0.4mol，n（C）=0.15mol，
n（O）=2n（CO₂）+n（CO）+n（H₂O）-2n（O₂）=2×0.1 mol+0.05 mol+0.2 mol-2×0.2 mol=0.05mol，
所以，n（C）：n（H）：n（O）=3：8：1，
 A的最簡(jiǎn)式為C₃H₈O，由H原子與碳原子數(shù)目可知，氫原子已飽和，所以最簡(jiǎn)式就是分子式，則A的分子式為C₃H₈O，
答：A的分子式為C₃H₈O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的確定，題目難度不大，注意從質(zhì)量守恒的角度計(jì)算一氧化碳的質(zhì)量，再根據(jù)原子守恒計(jì)算．