Question

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無水氯化鈣干燥管A和堿石灰干燥管B，測得A管質量增加了2.16g，B管質量增加了9.24g．已知該有機物的相對分子質量為108，試計算：
（1）計算該有機物3.24g消耗氧氣的質量是多少？
（2）已知該有機物的分子中存在一個苯環，苯環上只有一個支鏈，且支鏈中有一個甲基．試寫出該有機物的結構簡式．

Answer 1

考點：有關有機物分子式確定的計算

專題：烴及其衍生物的燃燒規律

分析：（1）A管質量增加了2.16g為生成水的質量，B管增加了9.24g為生成二氧化碳的質量，根據質量守恒計算消耗氧氣的質量；
（2）根據n=

m

M

計算二氧化碳、水、氧氣的物質的量，根據原子守恒計算3.24g有機物中C、H、O原子物質的量，進而確定最簡式，結合有機物的相對分子質量為108，進而確定分子式，結合有機物分子中存在1個苯環，苯環上只有一個支鏈，且支鏈中有一個甲基，確定其可能的結構簡式．

解答： 解：（1）A管質量增加了2.16g為生成水的質量，B管增加了9.24g為生成二氧化碳的質量，根據質量守恒可知，消耗氧氣的質量=2.16g+9.24g-3.24g=8.16g，
答：消耗氧氣的質量是8.16g；
（2）2.16g水的物質的量=

2.16g

18g/mol

=0.12mol，n（H）=0.24mol，
9.24g二氧化碳的物質的量=

9.24g

44g/mol

=0.21mol，n（C）=0.21mol，
8.16g氧氣的物質的量=

8.16g

32g/mol

=0.255mol，
3.24g有機物中n（O）=0.21mol×2+0.12mol-0.255mol×2=0.03mol，
4.88有機物中C、H、O原子物質的量之比=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，如果該有機物的分子中存在一個苯環，苯環上只有一個支鏈，且支鏈中有一個甲基，則該有機物結構簡式為，
答：該有機物的結構簡式為．

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，注意根據有機物燃燒產物的質量關系確定有機物的最簡式為解答該題的關鍵．