Question

0.3mol有機(jī)物和0.6mol 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16.2g；再通過(guò)灼熱CuO充分反應(yīng)后，固體質(zhì)量減輕4.8g；最后氣體再通過(guò)堿石灰被完全吸收，堿石灰質(zhì)量增加26.4g．
（1）確定該有機(jī)物的組成元素．
（2）判斷該有機(jī)物的化學(xué)式．
（3）若0.3mol該有機(jī)物恰好與6.9g金屬鈉完全反應(yīng)，試確定該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)有機(jī)物分子式確定的計(jì)算

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：（1）濃硫酸具有吸水性，濃硫酸的質(zhì)量增加16.2g為燃燒生成水的質(zhì)量，判斷有機(jī)物含氫．通過(guò)灼熱氧化銅，由于發(fā)生反應(yīng)CuO+CO

△   .

Cu+CO₂使固體的質(zhì)量減輕，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26.4g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)以上看判斷含碳，根據(jù)產(chǎn)物中氧的質(zhì)量和0.6mol氧氣質(zhì)量的關(guān)系，判斷有機(jī)物是否含氧；
（2）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；
（3）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(shū)寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

解答： 解：（1）有機(jī)物燃燒生成水16.2g，物質(zhì)的量為：n（H₂O）×

16.2g

18g/mol

=0.9mol，n（H）=1.8mol
令有機(jī)物燃燒生成的CO為x，則：
CuO+CO

△   .

Cu+CO₂，固體質(zhì)量減少△m
    28g                     16g
     x                      4.8g
所以x=8.4g，CO的物質(zhì)的量為

8.4g

28g/mol

=0.3mol．
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0.3mol，質(zhì)量為0.3mol×44g/mol=13.2g，
有機(jī)物燃燒生成的CO₂的質(zhì)量為26.4g-13.2g=13.2g，物質(zhì)的量為

13.2g

44g/mol

=0.3mol，有機(jī)物中含碳：n（C）=n（CO）+n（CO₂）=0.3mol+0.3mol=0.6mol，
有機(jī)物中含氧：n（CO）×1+n（CO₂）×2+n（H₂O）×1-n（O₂）×2=0.3mol+0.3mol×2+0.9mol-0.6mol×2=0.6mol，
答：該有機(jī)物含碳、氫、氧三種元素；
（2）0.3mol有機(jī)物含碳、氫、氧的物質(zhì)的量分別為：0.6mol、1.8mol、0.6mol，則1mol該有機(jī)物碳、氫、氧的物質(zhì)的量分別為2mol、6mol、2mol，故該有機(jī)物的分子式為：C₂H₆O₂；
答：該有機(jī)物的化學(xué)式為C₂H₆O₂；
（3）6.9g鈉的物質(zhì)的量為：

6.9g

23g/mol

=0.3mol，該有機(jī)物的物質(zhì)的量為0.3mol，二者按1：1反應(yīng)，故該有機(jī)物分子中含有1個(gè)羥基，該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃OCH₂OH，
答：該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃OCH₂OH．

點(diǎn)評(píng)：本題考查利用燃燒法確定有機(jī)物分子式、有機(jī)物結(jié)構(gòu)的判斷、官能團(tuán)的性質(zhì)等，難度中等，掌握原子守恒判斷有機(jī)物的分子式方法．注意有機(jī)物燃燒生成二氧化碳和水，不能確定是否含氧元素，需要根據(jù)所給條件進(jìn)行定量計(jì)算確定．