Question

4．某有機物完全燃燒生成CO₂和H₂O，CO₂標準狀況下的體積為4.48L，H₂O的質量為5.4g，
（1）若此有機物的質量為3g，則此有機物的結構簡式是CH₃CH₃；
（2）若此有機物的質量為4.6g，則此有機物的結構簡式是CH₃CH₂OH或CH₃OCH₃；
（3）等物質的量的此二種有機物完全燃燒，消耗氧氣最多的是C₂H₆（寫分子式）

Answer 1

分析 （1）計算二氧化碳、水的物質的量，進而計算碳元素、氫元素的物質的量、質量，結合質量守恒判斷是否含有氧元素，計算元素原子個數之比，據此確定實驗式，進而確定結構簡式；
（2）根據質量守恒，確定有機物中是否含有氧，以此該求出有機物的化學式，進而確定其結構簡式；
（4）1mol有機物CxHyOz的耗氧量為（x+$\frac{y}{4}$-$\frac{z}{2}$）mol，據此解答判斷．

解答 解：二氧化碳的物質的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，n（C）=n（CO₂）=0.2mol，m（C）=0.2mol×12g/mol=2.4g，水的物質的量=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（H）=2n（H₂O）=0.6mol，m（H）=0.6g；
（1）m（C）+m（H）=3g，因有機物的質量為3g，所以有機物中沒有氧元素，則有機物的實驗式為CH₃，所以分子式為C₂H₆，故答案為：CH₃CH₃；
（2）若有機物的質量為4.6g，則氧元素質量=4.6g-0.2mol×12g/mol-0.3mol×2×1g/mol=1.6g，則氧原子物質的量=$\frac{1.6g}{16g/mol}$=0.1mol，故有機物中C、H、O原子個數之比=0.2mol：0.6mol：0.1mol=2：6：1，有機物的實驗式為C₂H₆O，H原子已經飽和，故實驗式即為分子式，有機物結構簡式為：CH₃CH₂OH或CH₃OCH₃，故答案為：CH₃CH₂OH或CH₃OCH₃；
（3）1molCH₃CH₃完全燃燒耗氧量為（2+$\frac{6}{4}$）mol=3.5mol，1molC₂H₆O完全燃燒耗氧量為（2+$\frac{6}{4}$-$\frac{1}{2}$）=3mol，等物質的量時，消耗氧氣最多的是CH₃CH₃，
故答案為：C₂H₆．

點評 本題考查有機物分子式的確定，關鍵是利用質量守恒定律判斷是否含有氧元素，難度不大，注意對基礎知識的理解掌握．