Question

0.2mol有機(jī)物和0.4mol O₂在密閉容器中燃燒后的產(chǎn)物為CO₂、CO和H₂O（g）．產(chǎn)物經(jīng)過(guò)濃硫酸后，濃硫酸的質(zhì)量增加10.8g；再通過(guò)灼熱CuO充分反應(yīng)后，固體質(zhì)量減輕3.2g；最后氣體再通過(guò)堿石灰被完全吸收，堿石灰質(zhì)量增加17.6g．
（1）判斷該有機(jī)物的化學(xué)式．
（2）若0.1mol該有機(jī)物恰好與4.6g金屬鈉完全反應(yīng)，試確定該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．（已知：一個(gè)碳上接兩個(gè)羥基是不穩(wěn)定的）

Answer 1

考點(diǎn)：有機(jī)物實(shí)驗(yàn)式和分子式的確定,有機(jī)物的推斷

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(yīng)生成的水的質(zhì)量，通過(guò)灼熱氧化銅，由于發(fā)生反應(yīng)CuO+CO

△   .

Cu+CO₂，固體質(zhì)量減輕了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、根據(jù)有機(jī)物與鈉反應(yīng)的關(guān)系，判斷分子中官能團(tuán)個(gè)數(shù)，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，物質(zhì)的量為

10.8g

18g/mol

=0.6mol，
令有機(jī)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(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

=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）4.6g鈉的物質(zhì)的量為：

4.6g

23g/mol

=0.2mol，該有機(jī)物的物質(zhì)的量為0.1mol，二者按2：1反應(yīng)，故該有機(jī)物分子中含有2個(gè)羥基，該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOCH₂CH₂OH，
答：該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOCH₂CH₂OH．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)物分子式的確定，難度不大，掌握利用所含元素原子守恒判斷有機(jī)物的分子式．