有机物A由碳、氢、氧三种元素组成,现取3gA与4.48L氧气(标准状况下)在密闭容器中燃烧,燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气(假设反应没有剩余)。将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重3.6g,碱石灰增重4.4g。回答下列问题:
(1)3gA中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少?
(2)通过计算确定该有机物的分子式,并写出可能的结构简式。
(1)根据质量守恒知,浓硫酸增重质量等于反应生成的水蒸气质量,碱石灰增重质量等于CO
2质量。n(O
2)=4.48L/22.4L?mol
-1=0.2mol,m(O
2)=32g/mol×0.2mol=6.4g,n(H)=2n(H
2O)=2×3.6g/18g?mol
-1=0.4mol。根据质量守恒知,m(CO)=3g+6.4g-3.6g-4.4g=1.4g;n(C)=n(CO
2)+n(CO)=4.4g/44g?mol
-1+1.4g/28g?mol
-1=0.15mol。
(2)3gA中,n(H)=0.4mol,n(C)=0.15mol,n(O)=2n(CO
2)+n(CO)+n(H
2O)-2n(O
2)=2×0.1mol+0.05mol+0.2mol
-2×0.2mol=0.05mol。所以,n(C)∶n(H)∶n(O)=0.15mol∶0.4mol∶0.05mol=3∶8∶1。A的分子式为C
3H
8O,其结构简式可能有:CH
3CH
2CH
2OH(1-丙醇)、CH
3CH(OH)CH
3(2-丙醇)、CH
3OCH
2CH
3(甲乙醚)。
【试题分析】