Question

0.3mol某有机物在充有0.6mol O₂的密闭容器中燃烧，产物为由CO₂、CO和H₂O（g）组成的混合物．该混合物经过浓硫酸后，浓硫酸增重16.2g，再通过灼热的CuO充分反应后，使CuO失重4.8g，最后通过碱石灰，碱石灰增重26.4g．请通过计算推断：
（1）生成物中CO₂、CO和H₂O（g）的物质的量之比为

1：1：3

．
（2）该有机物的分子式为

C₂H₆O₂

．
（3）若0.2mol的该有机物能与足量的钠完全反应，生成标准状况下的气体2.24L．则该有机物的结构简式为

CH₃OCH₂OH

（写出推断过程）．

Answer 1

分析：（1）浓硫酸具有吸水性，浓硫酸的质量增加16.2g为燃烧生成水的质量．通过灼热氧化铜，由于发生反应CuO+CO

△   .

Cu+CO₂使固体的质量减轻，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26.4g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，
（2）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；
（3）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：解：（1）有机物燃烧生成水16.2g，物质的量为

16.2g

18g/mol

=0.9mol，
令有机物燃烧生成的CO为x，则：
 CuO+CO

△   .

Cu+CO₂，固体质量减少△m
    28g                  16g
    x                    4.8g
所以x=

28g×4.8g

16g

=8.4g，CO的物质的量为

8.4g

28g/mol

=0.3mol．
根据碳元素守恒可知CO与CuO反应生成的CO₂的物质的量为0.3mol，质量为0.3mol×44g/mol=13.2g，
有机物燃烧生成的CO₂的质量为26.4g-13.2g=13.2g，物质的量为

13.2g

44g/mol

=0.3mol，
故CO₂、CO和H₂O（g）的物质的量之比为0.3mol：0.3mol：0.9mol=1：1：3
（2）根据碳元素守恒可知，有机物分子含有碳原子物质的量为

0.3mol+0.3mol

0.3mol

=2，
根据氢元素守恒可知，有机物分子含有氢原子物质的量为

0.9mol×2

0.3mol

=6，
根据氧元素守恒可知，有机物分子含有氢原子物质的量为（0.9mol+0.3mol+0.3mol×2-0.6mol×2）×

0.9mol+0.3mol+0.3mol×2-0.6mol×2

0.3mol

=2，
所以有机物的分子式为C₂H₆O₂，
故答案为：C₂H₆O₂；
（2）0.2mol该有机物恰好完全反应，生成氢气为

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，故该有机物分子中含有1个羟基，该有机物的结构简式为CH₃OCH₂OH，
故答案为：CH₃OCH₂OH．

点评：本题考查利用燃烧法确定有机物分子式、有机物结构的判断、官能团的性质等，难度中等，掌握原子守恒判断有机物的分子式方法．