题目内容
0.2mol某有机物和0.2mol O2在密闭容器中恰好完全反应,生成CO2、CO和H2O.将该混合气体依次通过浓硫酸、灼热的CuO和碱石灰后(假设每一步均充分反应),浓硫酸增重7.2g,CuO固体质量减少3.2g,而碱石灰增重17.6g.
(1)产物的物质的量为:n(H2O)= mol,n(CO)= mol,n(CO2)= mol.
(2)该有机物的分子式为 .
(3)等量的该有机物分别与Na和NaHCO3反应,均产生气体,且在同温同压下生成的气体体积相同,则该有机物的结构简式为 .
(1)产物的物质的量为:n(H2O)=
(2)该有机物的分子式为
(3)等量的该有机物分别与Na和NaHCO3反应,均产生气体,且在同温同压下生成的气体体积相同,则该有机物的结构简式为
考点:有关有机物分子式确定的计算
专题:烃及其衍生物的燃烧规律
分析:(1)浓硫酸具有吸水性,浓硫酸的质量增加7.2g为燃烧生成水的质量.通过灼热氧化铜,由于发生反应CuO+CO
Cu+CO2使固体的质量减轻,利用差量法可计算CO的质量.通过碱石灰时,碱石灰的质量增加了17.6g为CO2的总质量,减去CO与CuO反应生成的CO2的质量为有机物燃烧生成CO2的质量,根据n=
计算各物质的物质的量;
(2)根据元素守恒计算有机物中C、H、O原子数目,进而求得化学式;
(3)等量的该有机物分别与Na和NaHCO3反应,均产生气体,有机物含有-COOH,且在同温同压下生成的气体体积相同,则还含有-OH,且分子中-OH与-COOH数目相等,结合分子式据此书写结构简式.
| ||
| m |
| M |
(2)根据元素守恒计算有机物中C、H、O原子数目,进而求得化学式;
(3)等量的该有机物分别与Na和NaHCO3反应,均产生气体,有机物含有-COOH,且在同温同压下生成的气体体积相同,则还含有-OH,且分子中-OH与-COOH数目相等,结合分子式据此书写结构简式.
解答:
解:(1)有机物燃烧生成水7.2g,其物质的量=
=0.4mol,
令有机物燃烧生成的CO为x,则:
CuO+CO
Cu+CO2,固体质量减少△m
28g 16g
x 3.2g
所以x=
=5.6g,CO的物质的量=
=0.2mol.
根据碳元素守恒可知CO与CuO反应生成的CO2的物质的量为0.2mol,质量为0.2mol×44g/mol=8.8g,
有机物燃烧生成的CO2的质量为17.6g-8.8g=8.8g,物质的量为
=0.2mol,
故答案为:0.4;0.2;0.2;
故CO2、CO和H2O(g)的物质的量之比=0.3mol:0.3mol:0.9mol=1:1:3
(2)根据碳元素守恒可知,有机物分子中含有碳原子数目=
=2,
含有氢原子数目=
=4,
0.2mol有机物分子含有O原子物质的量=(0.4mol+0.2mol+0.2mol×2-0.2mol×2)=0.6mol,故分子中含有H原子数目=
=3
所以有机物的分子式为C2H4O3,
故答案为:C2H4O3;
(3)有机物的分子式为C2H4O3,等量的该有机物分别与Na和NaHCO3反应,均产生气体,有机物含有-COOH,且在同温同压下生成的气体体积相同,则还含有-OH,且分子中-OH与-COOH数目相等,故有机物的结构简式为:HO-CH2-COOH,
故答案为:HO-CH2-COOH.
| 7.2g |
| 18g/mol |
令有机物燃烧生成的CO为x,则:
CuO+CO
| ||
28g 16g
x 3.2g
所以x=
| 28g×3.2g |
| 16g |
| 5.6g |
| 28g/mol |
根据碳元素守恒可知CO与CuO反应生成的CO2的物质的量为0.2mol,质量为0.2mol×44g/mol=8.8g,
有机物燃烧生成的CO2的质量为17.6g-8.8g=8.8g,物质的量为
| 8.8g |
| 44g/mol |
故答案为:0.4;0.2;0.2;
故CO2、CO和H2O(g)的物质的量之比=0.3mol:0.3mol:0.9mol=1:1:3
(2)根据碳元素守恒可知,有机物分子中含有碳原子数目=
| 0.2mol+0.2mol |
| 0.2mol |
含有氢原子数目=
| 0.4mol×2 |
| 0.2mol |
0.2mol有机物分子含有O原子物质的量=(0.4mol+0.2mol+0.2mol×2-0.2mol×2)=0.6mol,故分子中含有H原子数目=
| 0.6mol |
| 0.2mol |
所以有机物的分子式为C2H4O3,
故答案为:C2H4O3;
(3)有机物的分子式为C2H4O3,等量的该有机物分别与Na和NaHCO3反应,均产生气体,有机物含有-COOH,且在同温同压下生成的气体体积相同,则还含有-OH,且分子中-OH与-COOH数目相等,故有机物的结构简式为:HO-CH2-COOH,
故答案为:HO-CH2-COOH.
点评:本题考查有机物分子式的确定、官能团的性质等,难度中等,掌握原子守恒判断有机物的分子式.
练习册系列答案
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常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
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C、
| ||
| D、由水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液中:Na+、K+、Cl-、HCO3- |