Question

在400K时，向有机物A的蒸气20mL中充入60mL氧气，引燃恰好完全反应，产生的CO₂和H₂O(气)的体积比为2∶3，冷却到反应前状态时，混合气体的密度比反应前减少1/5，试通过计算确定该有机物的分子式．

Answer 1

答案：
解析：

解：∵∶＝2∶3 　　∴∶＝2∶3有机物中的C与H个数比为1∶3，∴设有机物分子式为：CnH3nOm 　　由耗氧量关系有：n＋3n/4－m/2＝60/20，即7n－2m＝12　　① 　　又∵反应前后密度与体积成反比，即：ρ1/ρ2＝V2/V1＝ρ1/(ρ1－1/5ρ1)＝5/4； 　　∴V2＝(5/4)×V1＝(5/4)×(20＋60)＝100(mL)； 　　∴体积差ΔV＝100－80＝20(mL)．由燃烧反应式： 　　CnH3nOm＋(7n/4－m/2)O2→nCO2＋3n/2H2O…ΔV＝(3n/4＋m/2－1) 　　1ml　　　　　　　　　　　　　　(3n/4＋m/2－1)mL 　　20mL　　　　　　　　　　　　　　20mL 　　∴有3n/4＋m/2－1＝1　　即：3n＋2m＝8　　② 　　联解①②两式得：n＝2，m＝1．∴该有机物的分子式为：C2H6O 　　解法(二)：∵有机物nC∶nH＝2∶3×2＝1∶3，可设该有机物分子式为CnH3nOm 　　又∵n有机∶＝20∶60＝1∶3则：CnH3nOm＋3O2→nCO2＋H2O 　　由氧守恒得：m＋6＝2n＋，得7n－2m＝12 　　讨论：当n＝1，m＝－2.5；n≥3均不合理．只有n＝2，m＝1合理． 　　∴该有机物为C2H6O．