Question

3．0.1mol某烃的衍生物与0.35mol氧气混合密闭于一容器中，点火后发生不完全燃烧，得到CO₂、CO和H₂O的气态混合物．将混合气体通过浓硫酸时，浓硫酸质量增加了5.4g，通过足量澄清石灰水时，可得到沉淀20g（干燥后称量）．剩余气体与灼热的氧化铁充分反应后再通入足量澄清的石灰水中，又得到20g固体物质（干燥后）．
求：（1）该有机物的分子式．
（2）该有机物可与醇发生酯化反应，且可使溴水褪色，写出该有机物可能的结构简式和名称．

Answer 1

分析 浓硫酸的质量增加了5.4g，即生成水的质量是5.4g，通过足量澄清石灰水，可得经干燥后的沉淀20g，据此可以计算生成二氧化碳的质量，剩余气体一氧化碳可以和灼热的氧化铁充分反应，生成金属铁和二氧化碳，再通入澄清石灰水时，可根据生成沉淀的质量获得生成二氧化碳的质量，进而求出一氧化碳的质量，根据元素守恒可以计算有机物质的分子式．

解答 解：（1）0.1mol烃的衍生物和0.35mol氧气反应，生成水的质量是5.4g，即生成水的物质的量是0.3mol，所以有机物中H的物质的量为0.6mol，通过足量澄清石灰水，可得干燥后的沉淀20g，根据CO₂～CaCO₃，所以二氧化碳的物质的量是0.2mol，一氧化碳与灼热的氧化铁充分反应后再通入澄清石灰水时，可得经干燥后的沉淀20g，根据CO～CO₂～CaCO₃，所以生成一氧化碳的物质的量是0.2mol，则有机物中含C的物质的量是0.4mol，根据氧原子守恒，含有氧原子的物质的量为：0.3mol+0.2mol×2+0.2mol-0.35mol×2=0.2mol，有机物中C、H、O的原子个数比是4：6：2，分子式为：C₄H₆O₂，
答：该有机物的化学式为C₄H₆O₂；
（2）有机物可与醇发生酯化反应，则含有羧基，且可使溴水褪色，含有碳碳双键，所以有机物的结构简式为：
CH₂=CH-CH₂COOH（1-丁酸）；CH₃-CH=CHCOOH（2-丁烯酸）；CH₂=C（CH₃）COOH（2-甲基丙烯酸）．
答：CH₂=CH-CH₂COOH（1-丁酸）；CH₃-CH=CHCOOH（2-丁烯酸）；CH₂=C（CH₃）COOH（2-甲基丙烯酸）．

点评 本题考查有机物的确定，题目难度不大，注意从质量守恒的角度计算，把握羧酸的化学性质是关键．