Question

1．A为烃，B为烃的含氧衍生物，由等物质的量的A和B组成的混合物0.05mol在0.125mol的氧气中完全燃烧，生成0.1molCO₂和0.1molH₂O，另取一定量的A和B完全燃烧，将其以任意物质的量比混合，且物质的量之和一定
试通过计算回答：
（1）若耗氧量一定，则请推算出A、B的分子式
（2）若生成的二氧化碳和水的物质的量一定，请写出A、B的分子式．

Answer 1

分析 由A和B的混合物0.05mol在0.125mol的氧气中完全燃烧生成0.1 molCO₂和0.1molH₂O，则0.05mol有机物混合物中含有氧原子物质的量为0.1mol×2+0.1mol-0.125mol×2=0.05mol，可知A和B的混合物平均组成分子式为C₂H₄O；
由于A为烃，B为烃的含氧衍生物，且A和B为等物质的量，根据平均值含义（如A与B中碳原子数确定，有两种可能：一种情况是两者碳原子数均为2；另一情况是一种碳原子数大于2，一种碳原子数小于2），A、B的组合可能有五种．分别是CH₄和C₃H₄O₂、C₂H₄和C₂H₄O₂、C₂H₂和C₂H₆O₂、C₂H₆和C₂H₂O₂、C₃H₆和CH₂O₂．以此进行分析；
（1）由于A为烃，B为烃的含氧衍生物，则B中必含2个O原子，将其以任意物质的量比混合，且物质的量之和一定时，两者碳原子数均为2，且组成中（x+$\frac{y}{4}$-$\frac{z}{2}$）相等；
（2）若生成的CO₂和H₂O的物质的量一定，则两种物质中含有的C和H原子数分别相同．

解答 解：由A和B的混合物0.05mol燃烧生成0.1 molCO₂和0.1molH₂O以及耗氧量，可知A和B的混合物平均组成分子式为C₂H₄O．由于A为烃，B为烃的含氧衍生物，且A和B为等物质的量，根据平均值含义（如A与B中碳原子数确定，有两种可能：一种情况是两者碳原子数均为2；另一情况是一种碳原子数大于2，一种碳原子数小于2），A、B的组合可能有五种．分别是CH₄和C₃H₄O₂、C₂H₄和C₂H₄O₂、C₂H₂和C₂H₆O₂、C₂H₆和C₂H₂O₂、C₃H₆和CH₂O₂；
由A和B的混合物0.05mol在0.125mol的氧气中完全燃烧生成0.1 molCO₂和0.1molH₂O，则0.05mol有机物混合物中含有氧原子物质的量为0.1mol×2+0.1mol-0.125mol×2=0.05mol，可知A和B的混合物平均分子式为：C₂H₄O；
（1）由于A为烃，B为烃的含氧衍生物，则B中必含2个O原子，将其以任意物质的量比混合，且物质的量之和一定时，两者碳原子数均为2，耗氧量一定，应为CH≡CH和，
答：若耗氧量一定，则A、B的分子式分别为C₂H₂、C₂H₆O₂；
（2）若生成的CO₂ 和 H₂O 的物质的量一定，则两种物质中含有的C和H原子数分别相同，应为CH₂=CH₂和CH₃COOH，
答：若生成的二氧化碳和水的物质的量一定，则A、B的分子式分别为C₂H₄、C₂H₄O₂．

点评 本题考查有机物分子式的确定，题目难度中等，先计算出平均分子式，然后根据生成产物和耗氧量计算，本题为该类题目的典型，充分考查学生灵活应用基础知识的能力．