Question

0.1mol有机物和0.2molO₂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5.4g；再通过灼热的氧化铜充分反应后，固体质量减轻1.6g；最后气体再通过碱石灰被完全吸收，碱石灰质量增加8.8g．
（ 1 ）判断该有机物的化学式
（ 2 ）若0.2mol该有机物恰好与4.6g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式．

Answer 1

分析：（1）浓硫酸具有吸水性，浓硫酸的质量增加5.4g，说明反应产物中含水5.4g，通过灼热氧化铜，由于发生反应CuO+CO

△   .

Cu+CO₂使固体的质量减轻，结合方程式利用差量法可计算CO的物质的量．通过碱石灰时，碱石灰的质量增加了8.8g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、与钠反应生成氢气的体积，判断分子中官能团，据此书写结构简式．

解答：解：（1）有机物燃烧生成水5.4g，物质的量为

5.4g

18g/mol

=0.3mol，
令有机物燃烧生成的CO为x，则：
 CuO+CO

△   .

Cu+CO₂，固体质量减少△m
    28g                  16g
    x                    1.6g
所以x=2.8g，CO的物质的量为

2.8g

28g/mol

=0.1mol．
根据碳元素守恒可知CO与CuO反应生成的CO₂的物质的量为0.1mol，质量为0.1mol×44g/mol=4.4g．
有机物燃烧生成的CO₂的质量为8.8g-4.4g=4.4g，物质的量为

4.4g

44g/mol

=0.3mol，
根据原子守恒可知，有机物分子中N（C）=

0.1mol+0.1mol

0.1mol

=2，N（H）=

0.3mol×2

0.1mol

=6，N（O）=

0.1mol×2+0.1mol+0.3mol-0.2mol×2

0.1mol

=2，
所以有机物的分子式为C₂H₆O₂，
答：有机物的分子式为C₂H₆O₂；
（2）4.6g金属钠的物质的量为

4.6g

23g/mol

=0.2mol，与0.2mol该有机物恰好完全反应，故该有机物分子中含有1个羟基，该有机物的结构简式为CH₃-O-CH₂-OH，
答：该有机物的结构简式为CH₃-O-CH₂-OH．

点评：本题考查利用燃烧法确定有机物分子式、有机物结构的判断、官能团的性质等，难度中等，掌握原子守恒判断有机物的分子式方法．