题目内容

【题目】已知0.2mol有机物和0.4mol O2在密闭容器中燃烧后产物为CO2、CO和H2O(g).产物经过浓H2SO4后,质量增加10.8g;再通过灼热的CuO,充分反应后,CuO质量减轻3.2g,最后气体再通过碱石灰被完全吸收,质量增加17.6g.(已知两个羟基连在同一个碳上不稳定会自动失去一个水)
(1)试通过计算推断该有机物的分子式;
(2)若0.2mol该有机物恰恰将与9.2g金属钠完全反应,试确定该有机物的结构简式.
(3)若改为0.2mol该有机物恰恰将与4.6g金属钠完全反应,试确定该有机物的结构简式.

【答案】
(1)解:有机物燃烧生成水10.8g,物质的量为 =0.6mol,

令有机物燃烧生成的CO为x,则:

CuO+

CO Cu+CO2

固体减少△m

28g

16g

x

3.2g

所以x= =5.6g,CO的物质的量为 =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,其物质的量为 =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 =6mol根据氧元素守恒可知,1mol有机物含有氧原子物质的量为 =2mol,

所以有机物的分子式为C2H6O2


(2)解:若0.2mol该有机物恰恰将与9.2g金属钠即0.4mol完全反应,说明有机物分子中含有羟2个﹣OH,该有机物的结构简式为HOCH2CH2OH
(3)解:若0.2mol该有机物与4.6g金属钠即0.2mol钠反应,则1mol该有机物只能消耗1mol钠,故有机物分子中含有羟1个﹣OH,则另一个﹣OH应异构为醚键,故此有机物的结构简式为:CH3OCH2OH
【解析】(1)浓硫酸增重10.8g为反应生成的水的质量,通过灼热氧化铜,由于发生反应CuO+CO Cu+CO2 , 固体质量减轻了3.2g,结合固体质量变化利用差量法可计算CO的物质的量,通过碱石灰时,碱石灰的质量增加了17.6g可计算总CO2的物质的量,减去CO与CuO反应生成的CO2的质量为有机物燃烧生成CO2的质量,根据元素守恒计算1mol有机物中含有C、H、O的物质的量,进而求得化学式;(2)结合分子式、有机物与钠反应中有机物与钠的物质的量的关系,判断分子中官能团,据此书写结构简式;(3)0.2mol该有机物恰恰将与4.6g金属钠即0.2mol钠反应,则1mol该有机物只能消耗1mol钠,故有机物分子中含有羟1个﹣OH,据此分析.

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