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0.2mol有机物和0.5molO2在密闭容器中完全燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(气),产物经过浓硫酸后,产物质量减轻10.8g;再通过灼热的CuO,充分反应后,产物质量增加了3.2g;最后气体在通过碱石灰时被完全吸收,碱石灰增重17.6g.
(1)试推断该有机物的分子式.
(2)若0.2mol该有机物与足量金属钠作用生成2.24L的H2(标准状况),试确定该有机物的结构简式.
分析:(1)浓硫酸具有吸水性,产物质量减轻10.8g,说明反应产物中含水10.8g,通过灼热氧化铜,由于发生反应CuO+CO
 △ 
.
 
Cu+CO2,产物质量增加了3.2g,结合方程式利用差量法可计算CO的物质的量,通过碱石灰时,碱石灰的质量增加了17.6g可计算总CO2的物质的量,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,根据元素守恒计算有机物中含有C、H、O的物质的量,进而求得化学式.
(2)结合分子式、与钠反应生成氢气的体积,判断分子中官能团,据此书写结构简式.
解答:(1)有机物燃烧生成水10.8g,物质的量为
10.8g
18g/mol
=0.6mol,
令有机物燃烧生成的CO为x,则:
           CuO+CO
 △ 
.
 
Cu+CO2,气态增重△m
           28g             16g
            x              3.2g
所以x=
28g×3.2g
16g
=5.6g,CO的物质的量为
5.6g
28g/mol
=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
8.8g
44g/mol
=0.2mol,
根据碳元素守恒可知,1mol有机物含有碳原子物质的量为2mol,
根据氢元素守恒可知,1mol有机物含有氢原子物质的量为
0.6mol×2
0.2
=6mol
根据氧元素守恒可知,1mol有机物含有氧原子物质的量为
0.6mol+0.2mol+0.2mol×2-0.5mol×2
0.2
=1mol.
所以有机物的分子式为C2H6O.
答:有机物的分子式为C2H6O.
(2)若0.2mol该有机物与足量金属钠作用生成2.24L的H2(标准状况),氢气的物质的量为0.1mol,有机物中含有羟基,该有机物的结构简式为CH3CH2OH.
答:该有机物的结构简式为CH3CH2OH.
点评:本题考查有机物分子式的确定,难度不大,掌握利用所含元素原子守恒判断有机物的分子式.
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