Question

16．有机物A由碳、氢、氧三种元素组成．现取2.3g A与2.8L氧气（标准状况）在密闭容器中燃烧，燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气（假设反应物没有剩余）．将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重2.7g，碱石灰增重2.2g．回答下列问题：
（1）2.3g A中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少？
（2）通过计算确定该有机物的分子式．

Answer 1

分析 浓硫酸增重为水的质量，碱石灰增重为二氧化碳的质量，根据质量守恒计算CO的质量，再根据原子守恒计算分子中C、H、O原子物质的量，进而确定有机物最简式，若最简式中H原子已经饱和碳的四价结构，则最简式即为分子式，否则需要知道相对分子质量确定分子式．

解答 解：（1）n（O₂）=$\frac{2.8L}{{22.4g•mo{l^{-1}}}}$=0.125 mol，则 m（O₂）=0.125 mol×32g•mol^-1=4 g，
故m（CO）=4 g+2.3 g-2.7 g-2.2 g=1.4 g，
n（CO）=$\frac{1.4g}{{28g•mo{l^{-1}}}}$=0.05 mol，
n（H₂O）=$\frac{2.7g}{{18g•mo{l^{-1}}}}$=0.15 mol，
n（CO₂）=$\frac{2.2g}{{44g•mo{l^{-1}}}}$=0.05 mol，
则n（H）=2n（H₂O）=0.15 mol×2=0.3 mol
n（C）=n（CO₂）+n（CO）=0.05 mol+0.05 mol=0.1 mol
答：2.3 g A中所含氢原子、碳原子的物质的量分别为0.3 mol 和0.1 mol．
（2）2.3 g A中所含氧原子：n（O）=（0.05 mol×2+0.05 mol+0.15 mol）-0.125 mol×2=0.05 mol，
n（C）：n（H）：n（O）=0.1 mol：0.3 mol：0.05 mol=2：6：1
则A的最简式为 C₂H₆O，根据价键规则A的分子式为 C₂H₆O，
答：A 的分子式为 C₂H₆O．

点评 本题考查有机物分子式的确定，掌握燃烧法利用原子守恒确定最简式，再结合相对分子质量确定有机物分子式，注意最简式中H原子已经饱和碳的四价结构，则最简式即为分子式．