Question

5．0.2mol有机物和0.4molO₂在密闭容器中燃烧后的产物为CO₂、CO和H₂O（g）．产物经过浓硫酸后，浓硫酸的质量增加10.8g；再通过灼热CuO充分反应后，固体质量减轻3.2g；最后气体再通过碱石灰被完全吸收，碱石灰质量增加17.6g．0.1mol该有机物恰好与4.6g金属钠完全反应．下列关于该有机物的说法不正确的是（　　）

• A． 该化合物的相对分子质量是62
• B． 该化合物的化学式为C₂H₆O₂
• C． 1mol该化合物能与2molO₂发生催化氧化反应
• D． 1mol该有机物最多能与2molNa反应

Answer 1

分析 有机物燃烧生成水10.8g，其物质的量为：$\frac{10.8g}{18g/mol}$=0.6mol，设有机物燃烧生成的CO为x，则：
CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，固体减少△m
    28g               16g
     x                3.2g
所以x=$\frac{28g×3.2g}{16g}$=5.6g，CO的物质的量为：$\frac{5.6g}{28g/mol}$=0.2mol，
根据碳元素守恒可知CO与CuO反应生成的CO₂的物质的量为0.2mol，质量为0.2mol×44g/mol=8.8g，有机物燃烧生成的CO₂的质量为17.6g-8.8g=8.8g，物质的量为：$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，
根据碳元素守恒可知，1mol有机物含有碳原子物质的量为2mol，
根据氢元素守恒可知，1mol有机物含有氢原子物质的量为：$\frac{0.6mol×2}{0.2}$=6mol，
根据氧元素守恒可知，1mol有机物含有氧原子物质的量为：$\frac{0.6mol+0.2mol+0.2mol×2-0.4mol×2}{0.2}$=2mol，
据此可确定该有机物的分子式；0.1mol该有机物恰好与4.6g金属钠完全反应，计算出钠的物质的量，根据钠与羟基的反应关系式计算出该有机物分子中含有羟基数目，从而确定其结构．

解答 解：有机物燃烧生成水10.8g，物质的量为：$\frac{10.8g}{18g/mol}$=0.6mol，
设有机物燃烧生成的CO为x，则：
CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，固体减少△m
    28g               16g
     x                3.2g
所以x=$\frac{28g×3.2g}{16g}$=5.6g，CO的物质的量为：$\frac{5.6g}{28g/mol}$=0.2mol，
根据碳元素守恒可知CO与CuO反应生成的CO₂的物质的量为0.2mol，质量为0.2mol×44g/mol=8.8g，有机物燃烧生成的CO₂的质量为17.6g-8.8g=8.8g，物质的量为：$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，
根据碳元素守恒可知，1mol有机物含有碳原子物质的量为2mol，
根据氢元素守恒可知，1mol有机物含有氢原子物质的量为：$\frac{0.6mol×2}{0.2}$=6mol，
根据氧元素守恒可知，1mol有机物含有氧原子物质的量为：$\frac{0.6mol+0.2mol+0.2mol×2-0.4mol×2}{0.2}$=2mol，
所以有机物的分子式为C₂H₆O₂，
0.1mol该有机物恰好与4.6g金属钠完全反应，4.6gNa的物质的量=$\frac{4.6g}{23g/mol}$=0.2mol，有机物与Na按物质的量之比1：2反应，有机物分子中含有羟2个-OH，该有机物的结构简式为：HOCH₂CH₂OH，
A．有机物的分子式为C₂H₆O₂，相对分子质量为62，故A正确；
B．由上述分析可知，有机物的分子式为C₂H₆O₂，故B正确；
C．该有机物的结构简式为：HOCH₂CH₂OH，1 mol该化合物能与1 mol O₂发生催化氧化反应，故C错误；
D.0.1mol该有机物恰好与4.6g金属钠完全反应，4.6gNa的物质的量=$\frac{4.6g}{23g/mol}$=0.2mol，有机物与Na按物质的量之比1：2反应，即1 mol该有机物最多能与2 mol Na反应，故D正确；
故选C．

点评 本题考查有机物分子式的确定，题目难度中等，注意掌握利用所含元素原子守恒判断有机物的分子式的方法，明确常见有机物结构与性质为解答关键．