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）。产物经过浓硫酸后，浓硫酸的质量增加10.8 g；再通过灼热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，碱石灰质量增加17.6 g。

（1）判断该有机物的化学式。

（2）若0.1 mol该有机物恰好与4.6 g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式。（已知:一个碳上接两个羟基是不稳定的）

 

Answer 1

【答案】

(共6分)(1) C₂H₆O₂    （4分）  (2)  HOCH₂CH₂OH（2分）

【解析】

试题分析：（1）浓硫酸的质量增加10.8 g，则水的质量是10.8g

因此水物质的量是10.8g÷18g/molo＝0.6mol

其中氢原子的物质的量是1.2mol，氧原子的物质的量是0.6mol

通过灼热CuO充分反应后，固体质量减轻3.2 g

则根据反应式CuO＋CO=Cu＋CO₂可知

CO的物质的量是3.2÷16＝0.2mol

再通过碱石灰被完全吸收，碱石灰质量增加17.6 g

则CO₂的质量是17.6g

物质的量的是17.6g÷44g/mol＝0.4mol

其中由CO生成的CO₂是0.2mol

原有机物燃烧生成的CO₂是0.4mol－0.2mol＝0.2mol

所以根据氧原子守恒可知

原有机物中氧原子的物质的量是0.6mol＋0.2mol＋0.2mol×2－0.4mol×2＝0.4mol

所以根据原子守恒可知，有机物中C、H、O原子的个数之比是1:3:1

因此该有机物的化学式只能是C₂H₆O₂

（2）4.6g金属钠的物质的量是0.2mol

这说明有机物中含有2个羟基HOCH₂CH₂OH

所以该有机物的结构简式是HOCH₂CH₂OH

考点：考查有机物化学式以及结构简式的判断和计算

点评：该题是高考中的常见考点之一，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练。该题的关键是根据守恒法进行计算和讨论，有助于培养学生的逻辑思维能力和灵活应变能力。