Question

4．将含有C、H、O的有机物3.24g装入元素分析装置，通入足量的O₂使之完全燃烧，将生成的气体依次通过CaCl₂管（A）和碱石灰（B），测得A管质量增加了2.16g，B管增加了9.24g，已知该有机物的相对分子质量为108．
（1）燃烧此有机物3.24g需消耗O₂多少g？
（2）求此有机物的分子式．
（3）该有机物1分子中有1个苯环，试写出它的同分异构体的结构简式．

Answer 1

分析 将生成的气体依次通过CaCl₂管（A）和碱石灰（B），A管质量增加了2.16g，应为水的质量，B管增加了9.24g，应为二氧化碳的质量，根据有机物的相对分子质量可知一定物质的量的有机物中含有的C、H原子个数，结合质量守恒计算是否含有O，并计算O原子个数，以此计算分子式，从质量守恒的角度计算耗氧量，结合有机物的性质判断可能的结构．

解答 解：（1）化学反应遵循质量守恒定律，则消耗O₂的质量为：2.16+9.24-3.24=8.16g，
答：燃烧此有机物3.24g需消耗O₂8.16g；
（2）试管A吸水质量增加2.16g，为生成水的质量，水的物质的量=$\frac{2.16g}{18g/mol}$=0.12mol，含H0.24mol，
碱石灰吸CO₂增加9.24g，即生成二氧化碳的物质的量=$\frac{9.24g}{44g/mol}$=0.21mol，
该有机物物质的量为=$\frac{3.24g}{108g/mol}$=0.03mol，
所以有机物分子中，N（C）=$\frac{0.21mol}{0.03mol}$=7，
N（H）=$\frac{0.12mol×2}{0.03mol}$=8，
N（O）=$\frac{108-12×7-8}{16}$=1，
所以有机物的分子式为：C₇H₈O，
答：有机物的分子式为C₇H₈O；
（3）若该有机物属于芳香族化合物，含有1个苯环，C₇H₈O的不饱和度=$\frac{2×7+2-8}{2}$=4，侧链不含不饱和键，若只有1个侧链，则为-CH₂OH或-OCH₃，若侧链有2个，为-OH、-CH₃，有邻、间、对三种位置关系，故符合条件的有机物的结构简式为：，
答：符合条件的有机物的结构简式为．

点评 本题考查有机物分子式的计算，题目难度中等，本题注意根据有机物燃烧产物的质量关系确定有机物的分子式，为解答该题的关键，注意结合有机物的性质判断可能的结构．