Question

9．将含有C、H、O的有机物3.24克装入元素分析装置，通入足量的O₂使之完全燃烧，将生成的气体依次通过无水CaCl₂ （A管）和碱石灰（B管），测得A管质量增加了2.16克，B管增加了9.24克，已知该有机物的相对分子质量为108．
（1）求此有机物的分子式．（写出计算过程）
（2）该有机物分子中有1个苯环和1个羟基，试写出它的同分异构体的结构简式．

Answer 1

分析 （1）A装置质量增加了2.16g为生成水的质量，B管质量增加了9.24g为生成二氧化碳的质量；根据n=$\frac{m}{M}$计算有机物、水、二氧化碳的物质的量，根据原子守恒计算有机物分子中N（C）、N（H），再根据有机物的相对分子质量计算分子中N（O），据此解答；
（2）含有1个苯环和羟基，可能为苯甲醇或甲基苯酚，结合有机物的分子式书写可能的结构．

解答 解：（1）A吸水质量增加2.16g，为生成水的质量，水的物质的量为：$\frac{2.16g}{18g/mol}$=0.12mol，含H0.24mol，
碱石灰吸CO₂增加9.24g，即生成二氧化碳的物质的量为：$\frac{9.24g}{44g/mol}$=0.21mol，
该有机物物质的量为：$\frac{3.24g}{108g/mol}$=0.03mol，
所以有机物分子中，N（C）=$\frac{0.21mol}{0.03mol}$=7，
N（H）=$\frac{0.24mol}{0.03mol}$=8，
N（O）=$\frac{108-12×7-1×8}{16}$=1，
所以有机物的分子式为C₇H₈O，
答：该有机物的分子式为C₇H₈O；
（2）若该有机物含有1个苯环和羟基，C₇H₈O的不饱和度=$\frac{2×7+2-8}{2}$=4，侧链不含不饱和键，若只有1个侧链，则为-CH₂OH，若侧链有2个，为-OH、-CH₃，有邻、间、对三种位置关系，故符合条件的有机物的结构简式为：、，
答：满足条件的有机物的结构简式为：、．

点评 本题考查了有机物分子式、结构简式的确定，题目难度中等，明确常见有机物结构与性质为解答关键，注意掌握质量守恒在确定有机物分子式中的应用，（2）为易错点，注意掌握同分异构体的概念及书写原则．