Question

16．某有機物6g完全燃燒，生成3.6gH₂O和4.48LCO₂（標準狀況下），0.5mol此有機物的質量為30g．
（1）求該有機物的分子式；（寫出必要的計算過程）
（2）寫出該有機物可能的結構簡式（至少兩種）；
（3）若此有機物能使紫色石蕊試液變紅，確定該有機物的結構簡式與名稱．

Answer 1

分析 （1）已知0.5mol此有機物的質量為30g，則可以求出其摩爾質量，再根據二氧化碳和水的質量氧元素的質量，然后根據質量守恒求出最簡式，根據相對分子質量求出分子式；
（2）根據該有機物的分子式確定其可能的結構簡式；
（3）結合有機物性質判斷其結構簡式及名稱．

解答 解：（1）已知0.5mol此有機物的質量為30g，該有機物的摩爾質量為：M=$\frac{30g}{0.5mol}$=60g/mol，
6g有機物的物質的量為：n（有機物）=$\frac{6g}{60g/mol}$=0.1mol，
3.6gH₂O中H原子的物質的量為：n（H）=$\frac{3.6g}{18g/mol}$×2=0.4mol，
標況下4.48LCO₂的物質的量為：n（CO₂）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，n（C）=0.2mol，
根據質量守恒可知：12g有機物中：m（C）+m（H）=0.2mol×12g/mol+0.4mol×1g/mol=2.8g＜6g，
故有機物中含有氧原子的質量為：m（O）=6g-2.8g=3.2g，
則氧原子的物質的量為：n（O）=$\frac{3.2g}{16g/mol}$=0.2mol，
所以：n（C）：n（H）：n（O）=0.2mol：0.4mol：0.2mol=1：2：1，
該有機物的最簡式為：CH₂O，分子式為（CH₂O）n，又因相對分子質量為60，
即：30n=60，解得：n=2．
所以該有機物的分子式為：C₂H₄O₂，
答：該有機物的分子式為C₂H₄O₂；
（2）分子式為C₂H₄O₂的有機物可能的結構簡式為：CH₃COOH、HCOOCH₃、CH₂（OH）CHO，
答：該有機物可能的結構簡式為CH₃COOH、HCOOCH₃、CH₂（OH）CHO；
（3）該物質能使石蕊試液變紅，顯酸性，其分子中含有羧基，其結構簡式為：CH₃COOH，為乙酸，
答：該有機物為乙酸，其結構簡式為CH₃COOH．

點評 本題考查有機物分子式、結構簡式的確定，題目難度中等，注意掌握質量守恒定律在確定有機物分子式中的應用方法，明確常見有機物結構與性質為解答關鍵．