Question

14．0.1mol某有机物和0.2molO₂在密闭容器中燃烧后的产物为CO₂、CO和H₂O（g）（设O₂无剩余），产物经过弄H₂SO₄，浓H₂SO₄质量增加5.4g：在通过灼热的CuO，充分反应后，CuO质量减轻1.6g：最后气体在通过碱石灰被完全吸收，碱石灰质量增加8.8g
（1）通过计算确定该有机物的实验式，分子式、相对分子质量．
（2）若该有机物的红外光谱表明有-OH等吸收峰，核磁共振氢谱有两种类型的氢原子，写出该有机物的结构简式．

Answer 1

分析 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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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，结合结构特点确定结构简式．

解答 解：（1）有机物燃烧生成水5.4g，物质的量为$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，
令有机物燃烧生成的CO为x，则：
 CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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$\frac{2.8g}{28g/mol}$=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$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol，
根据原子守恒可知，有机物分子中N（C）=$\frac{0.1mol+0.1mol}{0.1mol}$=2，N（H）=$\frac{0.3mol×2}{0.1mol}$=6，N（O）=$\frac{0.1mol×2+0.1mol+0.3mol-0.2mol×2}{0.1mol}$=2，
所以有机物的分子式为C₂H₆O₂，相对分子质量为62．
答：该有机物的实验式为CH₃O，分子式为C₂H₆O₂、相对分子质量为62；
（2）若该有机物的红外光谱表明有-OH等吸收峰，核磁共振氢谱有两种类型的氢原子，则结构应为CH₂OHCH₂OH，
答：该有机物的结构简式为CH₂OHCH₂OH．

点评 本题考查有机物的推断，为高考常见题型，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．