Question

2．将0.1mol有机化合物A与标准状况下5.6L氧气混合，一定条件下两者完全反应，只有CO、CO₂和H₂O三种产物，将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰中，浓硫酸增重5.4克，碱石灰增重4.4克，还有标准状况下2.24L气体的剩余，求：
（1）有机化合物A的分子式（要求写出推理过程）；
（2）若有机化合物A能与钠反应放出氢气，请写出A的结构简式；
（3）写出所有比A多一个-CH₂-原子团的同系物的结构简式．

Answer 1

分析 根据浓硫酸的增重可以判断出生成水的物质的量，可知0.1mol该有机物中含有的氢原子的物质的量；根据碱石灰增重可以知道0.1mol有机物中燃烧生成二氧化碳中的C的物质的量；根据2.24L剩余气体为CO，可知CO中碳的物质的量，两者之和是0.1mol有机物中碳的物质的量，标况下与5.6L氧气完全反应，根据反应产物中的氧原子与氧气的氧原子的物质的量关系确定该有机物分子中是否含有氧原子，并计算出0.1mol该有机物中含有的氧原子的物质的量，最后计算出该有机物的分子式，若有机化合物A能与钠反应放出氢气，说明含有羟基，以此解答该题．

解答 解：（1）标况下5.6L氧气的物质的量为：n（O₂）=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，n（O）=0.25mol×2=0.5mol，
浓硫酸增重的为水的质量，5.4gH₂O的物质的量为：$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol；
其中的n（H）=0.3mol×2=0.6mol，n（O）=0.3mol，
有机物燃烧生成的二氧化碳的物质的量为：$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol，其中的n（C）=0.1mol，n（O）=0.2mol，
有机物燃烧生成的一氧化碳的物质的量为：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，其中的n（C）=0.1mol，n（O）=0.1mol，
其中的n（H）=0.3mol×2=0.6mol，n（O）=0.3mol，
可知0.1mol有机物含0.2mol碳原子、0.6mol氢原子；有机物含氧原子的物质的量为：n（H₂O）+n（CO）+2n（CO₂）-n（O）=0.3mol+0.1mol+0.2mol-0.5mol=0.1mol，
所以n（有机）：n（C）：n（H）：n（O）=0.1：0.2：0.6：0.1=1：2：6：1，
答：该有机物分子式为C₂H₆O；
（2）若有机化合物A能与钠反应放出氢气，则分子中含有羟基，则A的结构简式为C₂H₅OH或CH₃CH₂OH，
答：A的结构简式为C₂H₅OH或CH₃CH₂OH；
（3）根据同系物结构相似，比A多一个-CH₂-原子团的同系物的结构简式为：CH₃CH₂CH₂OH和CH₃CHOHCH₃，
答：比A多一个-CH₂-原子团的同系物的结构简式为CH₃CH₂CH₂OH和CH₃CHOHCH₃．

点评 本题考查有机物的推断，着重考查分子式确定、有机物结构的判断、有机物燃烧计算等，有利于培养学生的分析、计算能力，难度不大，注意理解掌握燃烧法利用原子守恒确定有机物的组成．