Question

【题目】0.2 mol某有机物在充有0.4 mol氧气的密闭容器中燃烧.产物为CO2、CO、H2O（g）组成的混合气。将该混合气依次缓慢通过浓硫酸、灼热的CuO、碱石灰，充分作用，浓硫酸增重10.8 g、CuO失重3.2 g、碱石灰增重17.6 g。

（1）请通过计算，推断该有机物的分子式_______________

（2）该有机物能与金属钠发生反应产生气体，写出可能的结构简式__________。

Answer 1

【答案】根据题意，燃烧产物中: n（H2O）=0.6 mol， n（CO）=0.2 mol， n（CO2）=0.2 mol，0.2mol有机物: n（H）=1.2 mol， n（C）=0.4 mol，n（O）=0.4 mol，有机物的分子式:C2H6O2 HOCH2CH2OH、 CH3OCH2OH

【解析】

浓硫酸具有吸水性，浓硫酸的质量增加10.8g为燃烧生成水的质量。通过灼热氧化铜，由于发生反应CuO+COCu+CO2使固体的质量减轻，利用差量法可计算CO的质量。通过碱石灰时，碱石灰的质量增加了17.6g为CO2的总质量，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n=计算各物质的物质的量。

(1)根据元素守恒计算有机物中C、H、O原子数目，进而求得化学式；

(2)分子中含有-OH，结合分子式据此书写结构简式；

(1)有机物燃烧生成水10.8g，其物质的量==0.6mol，令有机物燃烧生成的CO为x，则：CuO+COCu+CO2，每有28gCO参加反应，固体质量减少16g，CuO失重3.2 g，所以m(CO)= =5.6g，CO的物质的量==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－1=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 =0.2mol，根据碳元素守恒可知，有机物分子中含有碳原子数目= =2，含有氢原子数目==6，0.2mol有机物分子含有O原子物质的量=（0.6mol+0.2mol+0.2mol×2-0.4mol×2）=0.4mol，故分子中含有O原子数目==2，所以有机物的分子式为C2H6O2，故答案为：C2H6O2；

(2)有机物能与金属钠发生反应产生气体，分子中含有-OH，可能有1个或2个羟基，可能的结构简式：HOCH2CH2OH、CH3OCH2OH，故答案为：结构简式: HOCH2CH2OH、CH3OCH2OH。