Question

13．有機物A由碳、氫、氧三種元素組成．現取2.3gA與2.8L氧氣（標準狀況）在密閉容器中燃燒，燃燒后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸氣（假設反應物沒有剩余）．將反應生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰，濃硫酸增重2.7g，堿石灰增重2.2g．回答下列問題：
（1）2.3g A中所含氫原子、碳原子的物質的量各是多少？
（2）通過計算確定該有機物的分子式；
（3）試寫出該有機物可能的結構簡式．

Answer 1

分析 燃燒后生成一氧化碳，說明氧氣不足，完全反應，根據濃硫酸增重可知水的質量，根據堿石灰增重可知二氧化碳的質量，根據質量守恒定律可知一氧化碳的質量，進而求得2.3gA中C、H、O的原子個數比以及A的分子式，以此解答該題．

解答 解：n（O₂）=$\frac{2.8L}{22.4L/mol}$=0.125mol，m（O₂）=0.125mol×32g/mol=4g，
根據質量守恒定律可得：m（有機物）+m（O₂）=m（CO）+m（CO₂）+m（H₂O），
則：m（CO）=2.3g+4g-2.7g-2.2g=1.4g，
根據氧元素質量守恒可得2.3gA中O的質量等于產物中氧元素的總質量-氧氣的質量，
為：$\frac{1.4g}{28g/mol}×16g/mol$+$\frac{2.2g}{44g/mol}×32g/mol$+$\frac{2.7g}{18g/mol}×16g/mol$-4g=0.8g，
（1）2.3gA中：n（C）=$\frac{2.2g}{44g/mol}$+$\frac{1.4g}{28g/mol}$=0.1mol，
n（H）=2n（H₂O）=2×$\frac{2.7g}{18g/mol}$=0.3mol，
答：2.3g A中所含氫原子、碳原子的物質的量各是0.3mol、0.1mol；
（2）2.3gA中：n（C）=$\frac{2.2g}{44g/mol}$+$\frac{1.4g}{28g/mol}$=0.1mol，
n（H）=2×$\frac{2.7g}{18g/mol}$=0.3mol，
n（O）=$\frac{0.8g}{16g/mol}$=0.05mol，
所以2.3gA中C．H．O的原子個數比為0.1mol：0.3mol：0.05mol=2：6：1，
則實驗式為C₂H₆O，達到飽和，則分子式為C₂H₆O，
答：該有機物的分子式為C₂H₆O；
（3）分子式為C₂H₆O，對應的結構簡式可能為CH₃CH₂OH、CH₃OCH₃，
答：有機物可能的結構簡式為CH₃CH₂OH、CH₃OCH₃．

點評 本題考查有機物分子式的確定，為高頻考點，側重于學生的分析、計算能力的考查，題目難度中等，注意從質量守恒的角度解答該類題目．