Question

靛玉红是一种暗红色针状结晶，具有抗菌消炎抗肿瘤等作用，某校合作学习小组的同学拟测定其组成，已知靛玉红由C、H、O、N四种元素组成，相对分子质量为147，实验流程如下：
假定在燃烧器中C、H、N分别完全转化为CO₂、H₂O、N₂．请回答下列问题：
（1）靛玉红样品的物质的量为

 

；
（2）生成的氮气的物质的量为

 

；
（3）靛玉红中碳元素的质量分数为

 

；
（4）2.94g靛玉红样品中氧元素的质量为

 

g；
（5）靛玉红的分子式为

 

．

Answer 1

考点：有机物实验式和分子式的确定,有关有机物分子式确定的计算

专题：有机化学基础

分析：（1）根据n=

m

M

计算靛玉红的物质的量；
（2）根据n=

V

Vm

计算氮气的物质的量；
（3）根据二氧化碳的质量计算二氧化碳的物质的量，根据C守恒计算靛玉红中碳的质量分数；
（4）根据水的质量计算靛玉红中氢的质量，用总质量减去碳、氢、氮的质量即得氧的质量，进而计算氧元素的质量分数；
（5）计算出碳、氢、氧、氮原子个数比，写出实验式，根据相对分子质量确定靛玉红的分子式．

解答： 解：（1）靛玉红的物质的量为：

2.94g

147g/mol

=0.02mol，故答案为：0.02mol；
（2）氮气物质的量=

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，故答案为：0.01mol；
（3）二氧化碳的物质的量为：

7.04g

44g/mol

=0.16mol，碳的质量分数=

0.16mol×12g/mol

2.94g

×100%=7.04X12÷（44X2.94）=65.31%，故答案为：65.3%；
（4）水的物质的量为：

0.9g

18g/mol

=0.05mol，含氢0.1mol，氧元素质量=2.94g-（0.16mol×12g/mol）-0.1mol×1g/mol-0.01mol×28g/mol=0.64g，
故答案为：0.64；
（5）碳、氢、氧、氮原子个数比=0.16mol：0.1mol：

0.64g

16g/mol

：0.02mol=8：5：2：1，即最简式为：C₈H₅O₂N，式量为：12×8+5+16×2+14=147，和靛玉红相对分子质量相等，故靛玉红的分子式为：C₈H₅O₂N，故答案为：C₈H₅O₂N．

点评：本题考查了有机物实验式和分子式的确定，要根据燃烧产物计算元素的含量，注意质量守恒定律的应用．