Question

2．將0.1mol有機化合物A與標準狀況下5.6L氧氣混合，一定條件下兩者完全反應，只有CO、CO₂和H₂O三種產物，將全部產物依次通入足量的濃硫酸和堿石灰中，濃硫酸增重5.4克，堿石灰增重4.4克，還有標準狀況下2.24L氣體的剩余，求：
（1）有機化合物A的分子式（要求寫出推理過程）；
（2）若有機化合物A能與鈉反應放出氫氣，請寫出A的結構簡式；
（3）寫出所有比A多一個-CH₂-原子團的同系物的結構簡式．

Answer 1

分析 根據濃硫酸的增重可以判斷出生成水的物質的量，可知0.1mol該有機物中含有的氫原子的物質的量；根據堿石灰增重可以知道0.1mol有機物中燃燒生成二氧化碳中的C的物質的量；根據2.24L剩余氣體為CO，可知CO中碳的物質的量，兩者之和是0.1mol有機物中碳的物質的量，標況下與5.6L氧氣完全反應，根據反應產物中的氧原子與氧氣的氧原子的物質的量關系確定該有機物分子中是否含有氧原子，并計算出0.1mol該有機物中含有的氧原子的物質的量，最后計算出該有機物的分子式，若有機化合物A能與鈉反應放出氫氣，說明含有羥基，以此解答該題．

解答 解：（1）標況下5.6L氧氣的物質的量為：n（O₂）=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，n（O）=0.25mol×2=0.5mol，
濃硫酸增重的為水的質量，5.4gH₂O的物質的量為：$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol；
其中的n（H）=0.3mol×2=0.6mol，n（O）=0.3mol，
有機物燃燒生成的二氧化碳的物質的量為：$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol，其中的n（C）=0.1mol，n（O）=0.2mol，
有機物燃燒生成的一氧化碳的物質的量為：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，其中的n（C）=0.1mol，n（O）=0.1mol，
其中的n（H）=0.3mol×2=0.6mol，n（O）=0.3mol，
可知0.1mol有機物含0.2mol碳原子、0.6mol氫原子；有機物含氧原子的物質的量為：n（H₂O）+n（CO）+2n（CO₂）-n（O）=0.3mol+0.1mol+0.2mol-0.5mol=0.1mol，
所以n（有機）：n（C）：n（H）：n（O）=0.1：0.2：0.6：0.1=1：2：6：1，
答：該有機物分子式為C₂H₆O；
（2）若有機化合物A能與鈉反應放出氫氣，則分子中含有羥基，則A的結構簡式為C₂H₅OH或CH₃CH₂OH，
答：A的結構簡式為C₂H₅OH或CH₃CH₂OH；
（3）根據同系物結構相似，比A多一個-CH₂-原子團的同系物的結構簡式為：CH₃CH₂CH₂OH和CH₃CHOHCH₃，
答：比A多一個-CH₂-原子團的同系物的結構簡式為CH₃CH₂CH₂OH和CH₃CHOHCH₃．

點評 本題考查有機物的推斷，著重考查分子式確定、有機物結構的判斷、有機物燃燒計算等，有利于培養學生的分析、計算能力，難度不大，注意理解掌握燃燒法利用原子守恒確定有機物的組成．