Question

11．将有机物A 5.4g装入元素分析装置，通入足量的O₂使之完全燃烧，将生成的气体依次通过CaCl₂管（a）和碱石灰（b），测得a管质量增加了3.6g，b管增加了15.4g，用质谱法测得A的谱图中分子离子峰的最大质荷比为108．
（1）燃烧此有机物3.24g需消耗O₂多少g？
（2）求此有机物的分子式．
（3）该有机物1分子中有1个苯环，试写出它的同分异构体的结构简式．

Answer 1

分析 （1）氯化钙增加3.6g为生成水的质量，碱石灰质量增加15.4g为生成二氧化碳的质量，根据质量守恒计算5.4g消耗氧气的质量，进而计算燃烧此有机物3.24g需消耗O₂的质量；
（2）计算有机物A、二氧化碳与水的物质的量，根据原子守恒计算有机物分子中N（C）、N（H），再根据有机物的相对分子质量计算分子中N（O），进而确定有机物分子式；
（3）该有机物1分子中有1个苯环，结合分子式书写可能的结构简式．

解答 解：（1）氯化钙增加3.6g为生成水的质量，碱石灰质量增加15.4g为生成二氧化碳的质量，根据质量守恒定律，则消耗O₂的质量为：3.6g+15.4g-5.4g=13.6g，燃烧此有机物3.24g需消耗O₂的质量为13.6g×$\frac{3.24g}{5.4g}$=8.16g，
答：燃烧此有机物3.24g需消耗O₂的质量为8.16g；
（2）5.4g 有机物A的物质的量为$\frac{5.4g}{108g/mol}$=0.05mol，生成水为$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.2mol，生成二氧化碳为$\frac{15.4g}{44g/mol}$=0.35mol，则有机物A分子中N（C）=$\frac{0.35mol}{0.05mol}$=7，N（H）=$\frac{0.2mol×2}{0.05mol}$=8，故分子中N（O）=$\frac{108-12×7-8}{16}$=1，则A的分子式为：C₇H₈O，
答：有机物A的分子式为：C₇H₈O；
（3）有机物A的分子式为：C₇H₈O，分子中有1个苯环，可能的结构简式为，
答：有机物A的可能的结构简式为：，
．

点评 本题考查有机物分子式确定、同分异构体书写等，掌握燃烧热利用原子守恒确定有机物分子方法，有利于基础知识的巩固．