Question

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3.2g；最后气体再通过碱石灰被完全吸收，碱石灰质量增加17.6g．
（1）燃烧后的产物的物质的量分别为CO₂

0.2

mol、CO

0.2

mol、H₂O（g）

0.6

mol．
（2）推断该有机物的化学式为

C₂H₆O₂

．
（3）若其核磁共振氢谱显示只有两种环境不同的H，试确定该有机物的结构简式为

HOCH₂CH₂OH

．

Answer 1

分析：（1）浓硫酸的质量增加10.8g为有机物燃烧生成水的质量，根据n=

m

M

计算水的物质的量，
气体通过灼热CuO，发生反应CuO+CO

△  .

Cu+CO₂，根据差量法计算有机物燃烧生成的CO的物质的量，
根据反应CuO+CO

△  .

Cu+CO₂计算CO与CuO反应生成的二氧化碳，最后气体通过碱石灰被完全吸收，碱石灰质量增加17.6g为二氧化碳的质量，包含有机物燃烧生成的二氧化碳与CO与CuO反应生成的二氧化碳，据此计算；
（2）根据（1）中有机物燃烧生成的CO₂、CO和H₂O（g）物质的量，利用元素守恒，计算0.2mol有机物含有的元素原子的物质的量，据此书写化学式；
（3）核磁共振氢谱显示只有两种环境不同的H，结合有机物的分子式判断有机物的结构式．

解答：解：（1）浓硫酸的质量增加10.8g为有机物燃烧生成水的质量，生成水的物质的量为

10.8g

18g/mol

=0.6mol．
过灼热CuO充分反应后，固体质量减轻3.2g，令有机物燃烧生成的CO的物质的量为x，则：
     CuO+CO

△  .

Cu+CO₂，固体质量减少△m
         1mol               16g
        x                  3.2g
所以x=

3.2g×1mol

16g

=0.2mol．
最后气体通过碱石灰被完全吸收，碱石灰质量增加17.6g为二氧化碳的质量，二氧化碳物质的量为

17.6g

44g/mol

=0.4mol，
，由反应CuO+CO

△  .

Cu+CO₂可知，0.2molCO与CuO反应生成的二氧化碳的物质的量为0.2mol，所以有机物燃烧生成的二氧化碳为0.4mol-0.2mol=0.2mol．
故答案为：0.2；0.2；0.6；
（2）0.2mol有机物和0.4molO₂生成0.2molCO₂、0.2molCO和0.6molH₂O（g），
所以0.2mol有机物含有C原子为0.2mol+0.2mol=0.4mol，含有H原子为0.6mol×2=1.2mol，含有O原子为0.2mol×2+0.2mol+0.6mol-0.4mol×2=0.4mol，即1mol有机物含有C原子为2mol，含有H原子为6mol，含有O原子为2mol，所以有机物的化学式为C₂H₆O₂，故答案为：C₂H₆O₂；
（3）有机物的分子式为C₂H₆O₂，核磁共振氢谱显示只有两种环境不同的H，故有机物为乙二醇，结构简式为HOCH₂CH₂OH，故答案为：HOCH₂CH₂OH．

点评：本题考查有机物分子式的确定，难度不大，注意根据元素守恒在判断有机物的分子式中的运用．