Question

0.2 mol有机物和0.4 mol O₂在密闭容器中燃烧后的产物为CO₂、CO和H₂O（g）。燃烧后的这些产物经过浓H₂SO₄后，质量增加10.8 g；再通过灼热的CuO，充分反应后，固体质量减轻3.2 g，最后气体再通过碱石灰被完全吸收，质量增加17.6 g。

（1）推断该有机物的分子式。

（2）若0.2 mol该有机物在与过量的金属钠完全反应后放出4.48 L H₂（标准状况），试确定有机物的结构简式。

Answer 1

(1)C₂H₆O₂

(2)?

解析：①浓H₂SO₄增重说明生成水的质量为10.8 g。

②灼热的CuO减轻3.2 g，说明被CO还原，而CO又被氧化为CO₂，故碱石灰增重实际为原燃烧生成的CO₂及CO被氧化生成的CO₂质量之和。

③该物质与金属钠能发生反应产生H₂，说明含有—OH，这是推断其结构的依据。

④O₂的量不足量。

根据条件：

（1）燃烧产物中有CO，说明有机物燃烧时O₂不足。CO通过灼热的CuO充分反应后，CuO质量减轻3.2 g，即参与反应的CuO中含氧元素?3.2 g，?也就是有机物燃烧时缺少O₂的质量为3.2 g。3.2 g O₂的物质的量为=0.1 mol，即有机物完全燃烧时需O₂的物质的量为0.4 mol+0.1 mol=0.5 mol；有机物完全燃烧后生成CO₂和水的物质的量为n(CO₂)= =0.4 mol，n(H₂O)==0.6 mol

设该有机物的分子式为C_xH_yO_z。

C_xH_yO_z+()O₂xCO₂　+　H₂O(g)

1                                    x                   

0.2 mol    0.5 mol                         0.4 mol          0.6 mol

，x=2

，y=6

，将x=2，y=6代入得z=2

该有机物的分子式为C₂H₆O₂。

（2）可与Na反应放出H₂，说明其结构中含有羟基（—OH）。

n(H₂)==0.2 mol

C₂H₆O₂　　～　　H₂

0.2 mol           0.2 mol

1 mol               1 mol

1 mol C₂H₆O₂与Na反应后可放出1 mol H₂，说明C₂H₆O₂分子中含有2个可被Na置换的氢原子，即含有2个—OH，为C₂H₄（OH）₂，结构简式为。