Question

12．0.2mol有机物与0.5mol O₂恰好完全燃烧后的产物为CO₂和H₂O（g）．产物经过浓硫酸后，浓硫酸的质量增加10.8g；再通过碱石灰剩余气体被完全吸收，碱石灰质量增加17.6g．
（1）燃烧后产物的物质的量分别为CO₂0.4mol、H₂O（g）0.6mol．
（2）推断该有机物的分子式为C₂H₆O₂．
（3）若0.2mol该有机物恰好与9.2g金属钠完全反应，其核磁共振氢谱显示只有两种不同环境的H，试确定该有机物的结构简式为HOCH₂CH₂OH．

Answer 1

分析 （1）浓硫酸具有吸水性，产物质量减轻10.8g，说明反应产物中含水10.8g，碱石灰增重的为二氧化碳的质量，根据n=$\frac{m}{M}$分别计算出水和二氧化碳的物质的量；
（2）根据元素守恒计算有机物中含有C、H、O的物质的量，进而求得化学式；
（3）结合分子式、消耗钠的物质的量判断分子中官能团，然后写出其结构简式．

解答 解：（1）有机物燃烧生成水10.8g，物质的量为：$\frac{10.8g}{18g/mol}$=0.6mol，
碱石灰增重的质量为二氧化碳的质量，则二氧化碳的物质的量为：$\frac{17.6g}{44g/mol}$=0.4mol，
故答案为：0.4；0.6；
（2）根据氢元素守恒可知，该有机物含有氢原子数目为：$\frac{0.6mol×2}{0.2mol}$=6，含有碳原子的数目为：$\frac{0.4mol}{0.2mol}$=2，
根据氧元素守恒可知，该有机物含有氧原子的数目为：$\frac{0.6mol+0.4mol×2-0.5mol×2}{0.2mol}$=2，
所以有机物的分子式为：C₂H₆O₂，
故答案为：C₂H₆O₂；
（3）若0.2mol该有机物与9.2金属钠完全反应，钠的物质的量为：$\frac{9.2g}{23g/mol}$=0.4mol，说明该有机物分子中含有羟基或羧基，
1mol该有机物完全反应消耗钠的物质的量为2mol，结合分子式C₂H₆O₂可知，该有机物分子中含有2个羟基，
所以该有机物的结构简式为：HOCH₂CH₂OH，
故答案为：HOCH₂CH₂OH．

点评 本题考查有机物分子式、结构简式的确定，题目难度中等，注意掌握利用所含元素原子守恒判断有机物的分子式的方法，明确常见有机物结构与性质．