Question

【題目】0.2mol某有機物和0.2mol O2在密閉容器中恰好完全反應，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（假設每一步均充分反應），濃硫酸增重7.2g，CuO固體質量減少3.2g，而堿石灰增重17.6g。

（1）產物的物質的量為：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，均產生氣體，且在同溫同壓下生成的氣體體積相同，則該有機物所含官能團名稱為__________，該有機物的結構簡式為_________。

（4）寫出該有機物與乙醇發生酯化反應的化學方程式_________。

Answer 1

【答案】0.4 0.2 0.2 C2H4O3 羥基、羧基 HO－CH2－COOH HO－CH2－COOH+ CH3CH2OHHO－CH2－COOCH2CH3 + H2O

【解析】

濃硫酸具有吸水性，濃硫酸的質量增加7.2g為燃燒生成水的質量，通過灼熱氧化銅，由于發生反應CuO+COCu+CO2使固體的質量減輕，利用差量法可計算CO的質量，通過堿石灰時，堿石灰的質量增加了17.6g為CO2的總質量，減去CO與CuO反應生成的CO2的質量為有機物燃燒生成CO2的質量，根據n=計算各物質的物質的量；

(2)根據元素守恒計算有機物中C、H、O原子數目，進而確定化學式；

(3)等量的該有機物分別與Na和NaHCO3反應，均產生氣體，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數目相等，結合分子式據此書寫結構簡式；

(4)HO-CH2-COOH中的羧基與乙醇中的羥基發生酯化反應，據此書寫反應的化學方程式。

(1)有機物燃燒生成水7.2g，水的物質的量==0.4mol，令有機物燃燒生成的CO為x，則

CuO+COCu+CO2，固體質量減少△m

28g 16g

x 3.2g

所以x==5.6g，CO的物質的量==0.2mol，根據碳元素守恒可知CO與CuO反應生成的CO2的物質的量為0.2mol，質量為0.2mol×44g/mol=8.8g，有機物燃燒生成的CO2的質量為17.6g-8.8g=8.8g，物質的量為=0.2mol，故答案為：0.4；0.2；0.2；

(2)根據碳元素守恒可知，有機物分子中含有碳原子數目==2，含有氫原子數目==4，0.2mol有機物分子含有O原子物質的量=(0.4mol+0.2mol+0.2mol×2-0.2mol×2)=0.6mol，故分子中含有O原子數目==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，均產生氣體，說明該有機物中含有-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數目相等，故有機物的結構簡式為：HO-CH2-COOH，故答案為：羥基、羧基；HO-CH2-COOH；

(4)HO-CH2-COOH與乙醇發生酯化反應的化學方程式為HO-CH2-COOH+ CH3CH2OHHO-CH2-COOCH2CH3 + H2O，故答案為：HO-CH2-COOH+ CH3CH2OHHO-CH2-COOCH2CH3 + H2O。