Question

14．0.2mol有机物和0.5molO₂在密闭容器中燃烧后的产物为CO₂、CO和H₂O（g），产物经过浓硫酸后，产物质量减轻10.8g，再通过灼热CuO的，充分反应后质量增加了3.2g，最后气体在通过碱石灰时被完全吸收，碱石灰增重17.6g．
（1）试推断该有机物的分子式．
（2）若该有机物的核磁共振氢谱有三组峰，其峰面积之比为1：2：3，写出该有机物的结构简式．

Answer 1

分析 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，通过灼热氧化铜，由于发生反应CuO+CO$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$Cu+CO₂，产物质量增加了3.2g，结合方程式利用差量法可计算CO的物质的量，通过碱石灰时，碱石灰的质量增加了17.6g可计算总CO₂的物质的量，减去CO与CuO反应生成的CO₂的质量为有机物燃烧生成CO₂的质量，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，该有机物的核磁共振氢谱有三组峰，其峰面积之比为1：2：3，说明有3种H原子，且个数比为1：2：3，以此解答该题．

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，
令有机物燃烧生成的CO为x，则：
           CuO+CO$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$Cu+CO₂，气态增重△m
           28g             16g
            x              3.2g
所以x=$\frac{28g×3.2g}{16g}$=5.6g，CO的物质的量为$\frac{5.6g}{28g/mol}$=0.2mol．
根据碳元素守恒可知CO与CuO反应生成的CO₂的物质的量为0.2mol，质量为0.2mol×44g/mol=8.8g．
有机物燃烧生成的CO₂的质量为17.6g-8.8g=8.8g，物质的量为$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，
根据碳元素守恒可知，1mol有机物含有碳原子物质的量为2mol，
根据氢元素守恒可知，1mol有机物含有氢原子物质的量为$\frac{0.6mol×2}{0.2}$=6mol
根据氧元素守恒可知，1mol有机物含有氧原子物质的量为$\frac{0.6mol+0.2mol+0.2mol×2-0.5mol×2}{0.2}$=1mol．
所以有机物的分子式为C₂H₆O．
答：有机物的分子式为C₂H₆O；
（2）若该有机物的核磁共振氢谱有三组峰，其峰面积之比为1：2：3，应为乙醇，结构简式为CH₃CH₂OH．
答：该有机物的结构简式为CH₃CH₂OH．

点评 本题考查了有机物分子式、结构简式的确定及有机反应方程式书写，题目难度中等，注意掌握常见有机物结构与性质，明确质量守恒定律在确定有机物分子式中的应用方法．