Question

3.0 g某有机物样品通入足量氧气后充分燃烧，在120 ℃条件下将燃烧后的气体通入足量的浓H₂SO₄中，浓H₂SO₄增重1.8 g，然后将气体再通入足量的氢氧化钡溶液中，可得到沉淀19.7 g(不考虑溶解的沉淀物)，此时还有标准状况下的气体2.24 L，该剩余气体可用于抢救危重病人。实验测得同体积的该有机物蒸气与氦气的质量之比为15。求该有机物的分子式和通入氧气的总体积(标准状况下)。

Answer 1

先求样品中各组成元素的质量分数和实验式，再由相对分子质量求分子式。

因为C、H元素的质量分数之和小于1，所以必含氧元素。

w(O)=100%-40%-6.67%=53.33%

所以实验式为CH₂O。因M_r=60，所以(CH₂O)_n=60，n=2，有机物分子式为C₂H₄O₂，因C₂H₄O₂+2O₂2CO₂+2H₂O。

通入氧气总体积为：

解析：由于剩余气体可用于抢救危重病人，可知剩余气体为O₂，因此有机物完全燃烧。浓H₂SO₄质量增加是由于吸收水蒸气的结果，所以m(H₂O)=1.8 g，n(H₂O)=0.1 mol。由于Ba(OH)₂+CO₂====BaCO₃↓+H₂O，所以沉淀为BaCO₃，n(BaCO₃)==0.1 mol，则n(CO₂)=0.1 mol。有机物的相对分子质量为15×4=60。先判断有机物的组成元素，根据质量守恒定律，如果CO₂和H₂O中，C、H质量之和等于3.0 g，则该有机物不含氧原子，必为烃，否则，就为烃的含氧衍生物。CO₂和H₂O中，C、H质量之和为0.1 mol×12 g·mol^-1+0.1 mol×2×1 g·mol^-1=1.4 g＜3 g，所以有机物中含有氧原子，其质量为m(O)=3.0 g-1.4 g=1.6 g