Question

有机化合物A含有C、H、O三种元素，取该有机物0.2mol 和0.9mol O₂在密闭容器中燃烧，产物为CO、CO₂和H₂O（g），把产物依次通过浓硫酸、灼热的氧化铜和碱石灰．结果，浓H₂SO₄的质量重了18g，CuO的质量轻了9.6g，碱石灰的质量增重了35.2g．
（1）通过计算确定有机物A的分子式；
（2）若A可与金属钠反应生成氢气，且A分子中含有手性碳原子，请写出A的结构简式．

Answer 1

分析：（1）浓硫酸具有吸水性，浓硫酸的质量增加18g说明反应产物中含水18g，通过灼热氧化铜，氧化铜质量减轻9.6g，结合方程式可计算CO的物质的量，通过碱石灰时，碱石灰的质量增加了35.2g可计算总CO₂的物质的量，根据氧元素守恒可计算有机物中含有O的物质的量，进而求得化学式，并判断可能的结构简式；
（2）先根据手性碳原子指连有四个不同基团的碳原子，A可与金属钠反应生成氢气，说明有羟基，再根据分子式分析．

解答：解：（1）浓硫酸增重18g说明反应产物中含水18g，即产物中含水

18g

18g/mol

=1mol，
通过灼热氧化铜，氧化铜质量减轻9.6g，
CO+CuO

△   .

CO₂+Cu△m
1mol       1mol     16g
0.6mol     0.6mol   

9.6g

16g/mol

=0.6mol                    
说明CO还原氧化铜反应中氧化铜失去O为9.6g，即0.6mol，
同时说明产物中含0.6molCO，
通过碱石灰增重35.2g说明还原氧化铜的得到的CO₂与原产物的CO₂总重35.2g，即0.8mol，减去由CO转化来的0.6moCO₂，说明产物中含0.2molCO₂．
通过上述分析，可以知道0.2mol有机物与 0.9mol氧气 反应生成1molH₂O、0.6molCO、0.2molCO₂，
即 2molH，2molO，0.8molC，减去参与反应的0.9molO₂，即1.8molO，
可得知0.2mol 的有机物含有2molH，0.2molO，0.8molC，
即1mol有机物含10molH，1molO，4molC，化学式为C₄H₁₀O，
答：有机物的分子式为C₄H₁₀O；
（2）A可与金属钠反应生成氢气，说明有羟基，且A分子中含有手性碳原子，则有一个碳原子连有四个不同基团，所以其结构简式为；
答：有机物的结构简式为．

点评：本题考查有机物分子式和结构简式的确定，题目难度不大，注意所含元素原子个数的计算角度，注意质量守恒定律的应用．