Question

6．某種有機物在氣態時對H₂的相對密度為30，充分燃燒3.0g此有機物可得3.36L二氧化碳（標準狀況）和3.6g 水．此有機物能與金屬鈉反應，求此有機物的分子式和可能的結構簡式．（要求有計算過程）

Answer 1

分析 該有機物在氣態時對H₂的相對密度為30，則其摩爾質量為60g/mol，據此可以計算出3.0g該有機物的物質的量，再計算二氧化碳、水的物質的量，利用原子守恒計算分子中C、H原子數目，結合相對分子質量確定是否含有氧元素，若含有氧元素，計算氧原子數目，進而確定有機物分子，該有機物能夠與金屬鈉反應，說明分子中至少含有-OH、-COOH中的一種，結合分子式確定可能的結構簡式．

解答 解：該有機物在氣態時對H₂的相對密度為30，則其摩爾質量為：2g/mol×30=60g/mol，則3.0g該有機物的物質的量為$\frac{3.0g}{60g/mol}$=0.05mol，
標準狀況下3.36L二氧化碳的物質的量為：n（CO₂）=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，n（C）=n（CO₂）=0.15mol，
3.6g水的物質的量為：n（H₂O）=$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.2mol，n（H）=2n（H₂O）=0.4mol，
則有機物分子中N（C）=$\frac{0.15mol}{0.05mol}$=3、N（H）=$\frac{0.4mol}{0.05mol}$=8，C、H原子總相對原子質量為12×3+1×8=44＜60，故該有機物一定含有O元素，則分子中氧原子數目為$\frac{60-44}{16}$=1，所以該有機物的分子式為：C₃H₈O，
由于該有機物能夠與金屬鈉反應生成氫氣，則其分子中一定含有-OH，所以該有機物的結構簡式可能為：CH₃CH₂CH₂OH、CH₃CH（OH）CH₃，
答：該有機物的分子式為C₃H₈O；其結構簡式可能為CH₃CH₂CH₂OH、CH₃CH（OH）CH₃．

點評 本題考查有機物分子式與結構簡式確定的計算，注意掌握確定有機物分子式的方法，熟練掌握官能團的性質，題目難度不大．