Question

某學習小組將0.075 mol 某有機物在氧氣中完全燃燒，燃燒產物若用足量堿石灰充分吸收，固體增重9.30 g；若將產物先通過足量濃硫酸，通入足量的過氧化鈉固體粉末，充分反應得到的固體物質增重4.2 g。試完成下列問題：

（1）若原有機物在標準狀況下是單一氣體，通過計算推斷它的分子式。

（2）若原物質是按等物質的量混合的兩種有機化合物，請寫出它們的結構簡式（至少寫兩組）。

Answer 1

（1）設反應生成的二氧化碳的質量為m(CO₂)

2Na₂O₂+2CO₂====2Na₂CO₃+O₂ 增重

                88 g                              56 g

              m(CO₂)                          4.2 g

m(CO₂)=88 g×4.2 g/56 g=6.6 g

反應生成m(CO₂+H₂O)=9.3 g

反應生成m(H₂O)=9.3 g-6.6 g=2.7 g

n(CO₂)=6.6 g/44 g·mol^-1=0.15 mol

n(H₂O)=2.7 g/18 g·mol^-1=0.15 mol

故分子中C與H的原子個數比為1∶2，

此物質的物質的量為0.075 mol,故此物質分子中碳原子數為0.15 mol/0.075 mol=2,氫原子數為2×2=4,

所以該氣體的分子式是C₂H₄。

（2）CH₂=CH₂和CH₃CHO，CH₃CHO和CH₃COOH，CH₂=CHCH₃和HCHO 。

解析：有機物燃燒后的產物是CO₂和H₂O，用堿石灰吸收后固體增重的量9.30 g為CO₂和H₂O的質量，若先通過足量濃硫酸，H₂O被吸收，通過足量的過氧化鈉固體粉末，固體增重的量相當于CO₂中的CO質量。（2）題要抓住這兩種有機物是按等物質的量混合而成的，則兩有機物按1∶1混合時平均碳原子數為2，平均氫原子數為4，可能含有氧原子，由此推出可能的結構簡式為：CH₂=CH₂和CH₃CHO；CH₃CHO和CH₃COOH；CH₂=CHCH₃和HCHO。