Question

15．將含有C、H、O三種元素的有機物3.24g裝入元素分析裝置，通入足量的O₂使其完全燃燒，將生成的氣體依次通過氯化鈣干燥管A和堿石灰干燥管B，測得A管質(zhì)量增加了2.16g，B管質(zhì)量增加了9.24g．已知該有機物的相對分子質(zhì)量為108，試計算（寫出步驟）：
（1）該化合物3.24g消耗氧氣的質(zhì)量是多少？
（2）寫出該化合物的分子式；
（3）該化合物遇FeCl₃溶液顯紫色，試寫出該有機物可能的結構簡式．

Answer 1

分析 （1）A管質(zhì)量增加了2.16g為生成水的質(zhì)量，B管增加了9.24g為生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒計算消耗氧氣的質(zhì)量；
（2）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算二氧化碳、水、氧氣的物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒計算3.24g有機物中C、H、O原子物質(zhì)的量，進而確定最簡式，結合有機物的相對分子質(zhì)量為108，進而確定分子式；
（3）該化合物遇FeCl₃溶液顯紫色，說明分子中含有酚羥基．

解答 解：（1）A管質(zhì)量增加了2.16g為生成水的質(zhì)量，B管增加了9.24g為生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，消耗氧氣的質(zhì)量=2.16g+9.24g-3.24g=8.16g，
答：消耗氧氣的質(zhì)量是8.16g；
（2）2.16g水的物質(zhì)的量=$\frac{2.16g}{18g/mol}$=0.12mol，n（H）=0.24mol，
9.24g二氧化碳的物質(zhì)的量=$\frac{9.24g}{44g/mol}$=0.21mol，n（C）=0.21mol，
8.16g氧氣的物質(zhì)的量=$\frac{8.16g}{32g/mol}$=0.255mol，
3.24g有機物中n（O）=0.21mol×2+0.12mol-0.255mol×2=0.03mol，
3.24g有機物中C、H、O原子物質(zhì)的量之比=0.21mol：0.24mol：0.03mol=7：8：1，
故該有機物最簡式為C₇H₈O，
有機物的相對分子質(zhì)量為108，而最簡式C₇H₈O的式量=12×7+8+16=108，故最簡式即為分子式，
即有機物分子式為：C₇H₈O，
答：該化合物的分子式為C₇H₈O；
（3）化合物的分子式為C₇H₈O，該化合物遇FeCl₃溶液顯紫色，說明分子中含有酚羥基，則結構簡式為，
答：．

點評 本題考查有機物分子式確定、限制條件同分異構體的書寫，題目難度中等，注意掌握確定有機物分子式、結構簡式的方法，根據(jù)有機物燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量關系確定有機物的最簡式為解答該題的關鍵．