Question

（8分）A是由C、H或C、H、O元素组成的有机物，取0.01 mol A在1.456 L（标准状况）氧气中燃烧，燃烧后的产物通过足量浓硫酸，浓硫酸增重0.54 g，再在通过浓硫酸后的气体中点燃Mg条（足量），生成总质量为5.16 g的黑白两种物质，且黑色生成物与白色生成物的物质的量比为1∶4。求A的分子式。

Answer 1

C₃H₆O₂

因黑色生成物（C）与白色生成物（MgO）的物质的量之比为1∶4，故氧气过量。通过浓硫酸后的气体为CO₂和O₂的混合物。设Mg与O₂、CO₂反应分别生成MgO的物质的量为x、y：
2Mg+O₂="===2MgO   " 2Mg+CO₂====2MgO+C
0.5x   x                     y     0.5y

解得：x="y=0.06" mol，过量的n(CO₂)="0.03" mol，生成的n(CO₂)="0.03" mol，生成的n(H₂O)="0.54" g/18 g·mol^-1="0.03" mol。0.01 mol A的质量m(A)=［0.03×44+0.54-(1.456÷22.4-0.03)×32］ g="0.74" g,M(A)=="74" g·mol^-1
设A的分子式为C₃H₆O_z，有3×12+6×1+16z=74,z=2，A的分子式为C₃H₆O₂。