Question

12．已知某醇燃料含有碳、氢、氧三种元素．为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量比，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如表所列的实验结果（假设产生的气体完全被吸收）：

	实验前	实验后
（干燥剂+U形管）的质量	101.1g	102.9g
（石灰水+广口瓶）的质量	312.0g	314.2g

根据实验数据求：
（1）实验完毕后，生成物中水的质量为1.8 g，假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为5 g；
（2）生成的水中氢元素的质量为0.2 g；
（3）生成的二氧化碳中碳元素的质量为0.6 g；
（4）该燃料中碳元素与氢元素的质量比为3：1；
（5）已知这种醇的每个分子中含有一个氧原子，则该醇的分子式为CH₄O，结构简式为CH₃OH．

Answer 1

分析 （1）因为该燃料含C、H、O三种元素，故燃烧产物为CO₂和H₂O，由题意可知U形管增加的质量为吸收水的质量，广口瓶增加的质量为生成的CO₂质量，生成的正盐为CaCO₃，根据碳原子守恒计算CaCO₃的物质的量，再根据m=nM计算CaCO₃的质量；
（2）根据水的分子式中H元素质量分数计算；
（3）根据碳元素守恒、结合m=nM计算二氧化碳中C元素质；
（4）由元素守恒，结合（2）（3）中的数据计算；
（5）确定氧化物中C、H原子数目之比，结合醇的每个分子中含有一个氧原子，确定该醇的分子式与结构简式．

解答 解：（1）因为该燃料含C、H、O三种元素，故燃烧产物为CO₂和H₂O，由题意可知U形管增加的质量为吸收水的质量：102.9g-101.1g=1.8g，
广口瓶增加的质量为生成的CO₂质量：314.2g-312.0g=2.2g，CO₂的物质的量=$\frac{2.2g}{44g/mol}$=0.05mol，广口瓶中生成的正盐为CaCO₃，根据C原子守恒可知生成CaCO₃ 0.05mol，其质量为0.05mol×100g/mol=5g，
故答案为：1.8；5；
（2）生成水的质量为1.8g，水中含H元素质量为：1.8g×$\frac{2}{18}$=0.2g，
故答案为：0.2；
（3）生成CO₂的物质的量为0.05mol，则生成的二氧化碳中碳元素的质量为：0.05mol×12g/mol=0.6g，
故答案为：0.6；
（4）根据C、H元素守恒，该燃料中m（C）：m（H）=0.6g：0.3g=3：1，
故答案为：3：1．
（5）有机物分子中N（C）：N（H）=0.05mol：$\frac{0.2g}{1g/mol}$=1：4，故有机物分子中只能有1个C原子，H原子数目为4，醇的每个分子中含有一个氧原子，故该醇的分子式为CH₄O，结构简式为CH₃OH，
故答案为：CH₄O；CH₃OH．

点评 本题考查有机物分子式、结构简式的确定，题目难度中等，注意根据有机物的燃烧法和元素守恒法是确定有机物分子式的方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．