Question

燃燒法是測定有機化合物化學式的一種方法，現進行如下實驗：
（1）將有機物A 置于氧氣流中充分燃燒，將生成物依次通過濃硫酸和堿石灰，濃硫酸增重5.4g，堿石灰增重8.8g，消耗氧氣6.72L（標準狀況下）．求該物質中各元素的原子個數比．
（2）質譜儀測定有機化合物的相對分子質量為46，寫出該物質的分子式．
（3）根據價鍵理論，預測A的可能結構，寫出一種結構簡式．

Answer 1

分析：（1）濃硫酸增重為水的質量，堿石灰增重為二氧化碳的質量，以此可確定有機物中C、H原子個數比值，結合消耗氧氣的體積可確定有機物中各原子個數比值；
（2）根據有機物原子個數比值可確定最簡式，結合相對分子質量可確定有機物分子式；
（3）根據有機物分子式結合價鍵理論可確定有機物的可能結構．

解答：解：（1）由題意可知n（H₂O）=

5.4g

18g/mol

=0.3mol，n（CO₂）=

8.8g

44g/mol

=0.2mol，n（O₂）=

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，
根據氧原子守恒可知有機物中含有n（O）=0.3mol+0.2mol×2-0.3mol×2=0.1mol，
則有機物中N（C）：N（H）：N（O）=0.2mol：0.6mol：0.1mol=2：6：1，
答：該物質中各元素的原子個數比為N（C）：N（H）：N（O）=2：6：1；
（2）該物質中各元素的原子個數比為N（C）：N（H）：N（O）=2：6：1，則最簡式為C₂H₆O，其相對分子質量為46，則有機物的分子式為C₂H₆O，
答：有機物的分子式為C₂H₆O；
（3）有機物的分子式為C₂H₆O，分子中可能存在C-C、C-H、C-O、O-H等化學鍵，可能的結構簡式有CH₃CH₂OH或
CH₃OCH₃，
答：有機物的結構簡式可能為CH₃CH₂OH或CH₃OCH₃．

點評：本題綜合考查有機物的分子的確定，題目難度中等，注意從質量守恒的角度計算有機物的分子式．