Question

11．0.4mol有机物和0.8molO₂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21.6g；再通过灼热CuO充分反应后，固体质量减轻6.4g；最后气体再通过碱石灰被完全吸收，碱石灰质量增加35.2g．0.1mol该有机物恰好与4.6g金属钠完全反应．求：
（1）该有机物的分子式为C₂H₆O₂；
（2）该有机物的结构简式为HOCH₂CH₂OH．

Answer 1

分析 浓硫酸增重21.6g为反应生成的水的质量，通过灼热氧化铜，由于发生反应CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，固体质量减轻了6.4g，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35.2g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21.6g，物质的量为：$\frac{21.6g}{18g/mol}$=1.2mol，
令有机物燃烧生成的CO为x，则：
CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂ 固体减少△m
       28g                                  16g
           x                                6.4g
所以x=$\frac{28g×6.4g}{16g}$=11.2g，CO的物质的量为：$\frac{11.2g}{28g/mol}$=0.4mol，
根据碳元素守恒可知CO与CuO反应生成的CO₂的物质的量为0.4mol，质量为0.4mol×44g/mol=17.6g，
有机物燃烧生成的CO₂的质量为35.2g-17.6g=17.6g，其物质的量为：$\frac{17.6g}{44g/mol}$=0.4mol，
根据碳元素守恒可知，1mol有机物含有碳原子物质的量为：$\frac{0.4mol+0.4mol}{0.4}$=2mol，
根据氢元素守恒可知，1mol有机物含有氢原子物质的量为：$\frac{1.2mol×2}{0.4}$=6mol，
根据氧元素守恒可知，1mol有机物含有氧原子物质的量为：$\frac{1.2mol+0.4mol+0.4mol×2-0.8mol×2}{0.4}$=2mol，
所以有机物的分子式为：C₂H₆O₂，
故答案为：C₂H₆O₂；
（2）0.1mol该有机物恰好与4.6g金属钠完全反应，即与0.2mol钠反应，说明含有2个羟基，应为HOCH₂CH₂OH，故答案为：HOCH₂CH₂OH．

点评 本题考查了有机物分子式、结构简式的确定，侧重于学生的分析、计算能力的考查，题目难度中等，注意掌握常见有机物结构与性质，明确质量守恒定律在确定有机物分子式中的应用方法．