Question

0.2mol某有機物和0.2mol O₂在密閉容器中恰好完全反應(yīng)，生成CO₂、CO和H₂O．將該混合氣體依次通過濃硫酸、灼熱的CuO和堿石灰后（假設(shè)每一步均充分反應(yīng)），濃硫酸增重7.2g，CuO固體質(zhì)量減少3.2g，而堿石灰增重17.6g．
（1）產(chǎn)物的物質(zhì)的量為：n（H₂O）=

 

mol，n（CO）=

 

mol，n（CO₂）=

 

mol．
（2）該有機物的分子式為

 

．
（3）等量的該有機物分別與Na和NaHCO₃反應(yīng)，均產(chǎn)生氣體，且在同溫同壓下生成的氣體體積相同，則該有機物的結(jié)構(gòu)簡式為

 

．

Answer 1

考點：有關(guān)有機物分子式確定的計算

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：（1）濃硫酸具有吸水性，濃硫酸的質(zhì)量增加7.2g為燃燒生成水的質(zhì)量．通過灼熱氧化銅，由于發(fā)生反應(yīng)CuO+CO

△   .

Cu+CO₂使固體的質(zhì)量減輕，利用差量法可計算CO的質(zhì)量．通過堿石灰時，堿石灰的質(zhì)量增加了17.6g為CO₂的總質(zhì)量，減去CO與CuO反應(yīng)生成的CO₂的質(zhì)量為有機物燃燒生成CO₂的質(zhì)量，根據(jù)n=

m

M

計算各物質(zhì)的物質(zhì)的量；
（2）根據(jù)元素守恒計算有機物中C、H、O原子數(shù)目，進而求得化學(xué)式；
（3）等量的該有機物分別與Na和NaHCO₃反應(yīng)，均產(chǎn)生氣體，有機物含有-COOH，且在同溫同壓下生成的氣體體積相同，則還含有-OH，且分子中-OH與-COOH數(shù)目相等，結(jié)合分子式據(jù)此書寫結(jié)構(gòu)簡式．

解答： 解：（1）有機物燃燒生成水7.2g，其物質(zhì)的量=

7.2g

18g/mol

=0.4mol，
令有機物燃燒生成的CO為x，則：
 CuO+CO

△   .

Cu+CO₂，固體質(zhì)量減少△m
    28g                  16g
    x                    3.2g
所以x=

28g×3.2g

16g

=5.6g，CO的物質(zhì)的量=

5.6g

28g/mol

=0.2mol．
根據(jù)碳元素守恒可知CO與CuO反應(yīng)生成的CO₂的物質(zhì)的量為0.2mol，質(zhì)量為0.2mol×44g/mol=8.8g，
有機物燃燒生成的CO₂的質(zhì)量為17.6g-8.8g=8.8g，物質(zhì)的量為

8.8g

44g/mol

=0.2mol，
故答案為：0.4；0.2；0.2；
故CO₂、CO和H₂O（g）的物質(zhì)的量之比=0.3mol：0.3mol：0.9mol=1：1：3
（2）根據(jù)碳元素守恒可知，有機物分子中含有碳原子數(shù)目=

0.2mol+0.2mol

0.2mol

=2，
含有氫原子數(shù)目=

0.4mol×2

0.2mol

=4，
0.2mol有機物分子含有O原子物質(zhì)的量=（0.4mol+0.2mol+0.2mol×2-0.2mol×2）=0.6mol，故分子中含有H原子數(shù)目=

0.6mol

0.2mol

=3
所以有機物的分子式為C₂H₄O₃，
故答案為：C₂H₄O₃；
（3）有機物的分子式為C₂H₄O₃，等量的該有機物分別與Na和NaHCO₃反應(yīng)，均產(chǎn)生氣體，有機物含有-COOH，且在同溫同壓下生成的氣體體積相同，則還含有-OH，且分子中-OH與-COOH數(shù)目相等，故有機物的結(jié)構(gòu)簡式為：HO-CH₂-COOH，
故答案為：HO-CH₂-COOH．

點評：本題考查有機物分子式的確定、官能團的性質(zhì)等，難度中等，掌握原子守恒判斷有機物的分子式．