题目内容
【题目】0.2mol有机物和0.4mol O2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,固体质量减轻了3.2g;最后气体再通过碱石灰被完全吸收,碱石灰的质量增加17.6g。
(1)判断该有机物的化学式;
(2)若0.2mol该有机物恰好与9.2g金属钠完全反应,试确定该有机物的结构简式;
(3)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。
【答案】n(H2O)=10.8/18=0.6 (mol) n(CO)=3.2/16=0.2 (mol) n(CO2)=17.6/44-0.2=0.2 (mol)
N(C)=(0.2+0.2)/0.2=2 N(H)=0.6×2/0.2=6 N(O)=(0.6+0.2+0.2×2-0.4×2)/0.2=2
所以分子式:C2H6O2由上式可知:不饱和度=0,不可能出现不饱和键和官能团,
1mol该化合物与2molNa反应,证明其中有两个羟基,故为乙二醇。HO-CH2CH2-OH
1mol该化合物和1molNa反应,证明其中有一个羟基
【解析】(1)有机物燃烧生成水10.8g,物质的量为10.8g÷18g/mol=0.6mol,令有机物燃烧生成的CO为x,则:CuO+COCu+CO2 固体减少△m
28g 16g
x 3.2g
所以x=28g×3.2g/16g=5.6g,CO的物质的量为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,其物质的量为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(0.2mol+0.2mol)/0.2=2mol,根据氢元素守恒可知,1mol有机物含有氢原子物质的量为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(0.6mol+0.2mol+0.2mol×20.4mol×2)/0.2mol=2mol,所以有机物的分子式为C2H6O2;
(2)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)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。