Question

16．下列實驗是推測含氧有機物組成和結構的方法和過程．試根據實驗測得的數據，回答有關問題．
（1）取1g該有機物，加熱到蒸汽，測得氣體的體積為0.4869L（氣體體積已換算成標準狀況），由此確定該有機物的摩爾質量為46g/mol．
（2）另取一定量該有機物，在足量的氧氣中充分燃燒，只生成二氧化碳和水蒸汽，由此可以初步得到的結論是C
A．該有機物一定含有碳、氫、氧元素       
B 該有機物一定是烴類化合物
C 該有機物一定含有碳和氫元素           
D 該有機物一定含有氧元素
（3）再取2.3g該有機物完全燃燒，將燃燒后的產物先通過濃硫酸，然后通入足量的澄清石灰水．濃硫酸增重2.7g，石灰水中產生10g沉淀，則可以確定該有機物的分子式是C₂H₆O．
該有機物可能的結構簡式為CH₃CH₂OH、CH₃OCH₃．
（4）為進一步確定該有機物的分子結構，某學生小組進行下列實驗：
取一定量該有機物與鈉完全反應，放出氫氣的體積如下（換算成標準狀況）：

有機物（g）	氫氣（L）
0.575	0.14
1.15	0.28
2.3	0.56

由上述實驗數據可以分析得出：1mol該有機物與足量鈉完全反應時，生成0.5mol氫氣，相當于1mol氫原子；1mol該有機物分子中存在的活潑氫原子為1mol；該有機物的結構簡式為CH₃CH₂OH．
（5）將一根粗銅絲繞成螺旋狀加熱，觀察到銅絲，迅速伸入盛有該有機物的試管里，反復多次．觀察到銅絲，試管中聞到氣味．

Answer 1

分析 （1）有機物物質的量為$\frac{0.4869L}{22.4L/mol}$≈0.0217mol，M=$\frac{m}{n}$=$\frac{1g}{0.0217mol}$=46g/mol；
（2）在足量的氧氣中充分燃燒，只生成二氧化碳和水蒸汽，說明含有C、H元素，不能確定是否含有O元素；
（3）有機物燃燒產物有二氧化碳和水，將燃燒產物通過足量的石灰水，經過濾可得沉淀10g，10g沉淀應為CaCO₃，據此可以計算出二氧化碳的物質的量；再根據水的質量計算出氫原子的物質的量，從而可知該有機物中碳氫個數之比，結合相對分子質量可確定分子式并確定結構簡式；
（4）2.3有機物生成0.56L氫氣，可確定1mol有機物活潑氫原子數，并確定結構簡式；
（5）將一根粗銅絲繞成螺旋狀加熱，觀察到銅絲，迅速伸入盛有該有機物的試管里，反復多次．觀察到銅絲，試管中聞到氣味，說明有機物被氧化生成醛．

解答 解：（1）有機物物質的量為$\frac{0.4869L}{22.4L/mol}$≈0.0217mol，M=$\frac{m}{n}$=$\frac{1g}{0.0217mol}$=46g/mol，故答案為：46g/mol；
（2）在足量的氧氣中充分燃燒，只生成二氧化碳和水蒸汽，說明含有C、H元素，不能確定是否含有O元素，故答案為：C；
（3）有機物燃燒產物有二氧化碳和水，將燃燒產物通過足量的石灰水，經過濾可得沉淀10g，10g沉淀應為CaCO₃，有機物的物質的量為$\frac{2.3g}{46g/mol}$=0.05mol，n（C）=n（CaCO₃）=$\frac{10g}{100g/mol}$=0.1mol，n（H₂O）=$\frac{2.7g}{18g/mol}$=0.15mol，則有機物含有2個C原子，6個H原子，O原子個數為$\frac{46-24-6}{16}$=1，分子式為C₂H₆O，可能的結構簡式為CH₃CH₂OH、CH₃OCH₃，
故答案為：C₂H₆O；CH₃CH₂OH；CH₃OCH₃；
（4）2.3有機物為0.05mol，生成0.56L氫氣，即0.025mol氫氣，可確定1mol有機物含有1mol活潑氫原子數，則1mol有機物與足量鈉完全反應時，生成0.5mol氫氣，相當于1mol氫原子；1mol該有機物分子中存在的活潑氫原子為1mol；該有機物的結構簡式為CH₃CH₂OH．
故答案為：0.5；1；1；CH₃CH₂OH．

點評 本題考查有機物的推斷，為高頻考點，側重于學生的分析、計算能力的考查，注意把握有機物分子式的確定，題目難度不大，注意掌握確定有機物分子式常用方法，明確質量守恒在確定有機物分子式的計算中的應用．