Question

【題目】0.2 mol某有機物在充有0.4 mol氧氣的密閉容器中燃燒.產物為CO2、CO、H2O（g）組成的混合氣。將該混合氣依次緩慢通過濃硫酸、灼熱的CuO、堿石灰，充分作用，濃硫酸增重10.8 g、CuO失重3.2 g、堿石灰增重17.6 g。

（1）請通過計算，推斷該有機物的分子式_______________

（2）該有機物能與金屬鈉發生反應產生氣體，寫出可能的結構簡式__________。

Answer 1

【答案】根據題意，燃燒產物中: n（H2O）=0.6 mol， n（CO）=0.2 mol， n（CO2）=0.2 mol，0.2mol有機物: n（H）=1.2 mol， n（C）=0.4 mol，n（O）=0.4 mol，有機物的分子式:C2H6O2 HOCH2CH2OH、 CH3OCH2OH

【解析】

濃硫酸具有吸水性，濃硫酸的質量增加10.8g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。

(1)根據元素守恒計算有機物中C、H、O原子數目，進而求得化學式；

(2)分子中含有-OH，結合分子式據此書寫結構簡式；

(1)有機物燃燒生成水10.8g，其物質的量==0.6mol，令有機物燃燒生成的CO為x，則：CuO+COCu+CO2，每有28gCO參加反應，固體質量減少16g，CuO失重3.2 g，所以m(CO)= =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－1=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，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==6，0.2mol有機物分子含有O原子物質的量=（0.6mol+0.2mol+0.2mol×2-0.4mol×2）=0.4mol，故分子中含有O原子數目==2，所以有機物的分子式為C2H6O2，故答案為：C2H6O2；

(2)有機物能與金屬鈉發生反應產生氣體，分子中含有-OH，可能有1個或2個羥基，可能的結構簡式：HOCH2CH2OH、CH3OCH2OH，故答案為：結構簡式: HOCH2CH2OH、CH3OCH2OH。