Question

13．有机物A由碳、氢、氧三种元素组成．现取2.3gA与2.8L氧气（标准状况）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（假设反应物没有剩余）．将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重2.7g，碱石灰增重2.2g．回答下列问题：
（1）2.3g A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；
（3）试写出该有机物可能的结构简式．

Answer 1

分析 燃烧后生成一氧化碳，说明氧气不足，完全反应，根据浓硫酸增重可知水的质量，根据碱石灰增重可知二氧化碳的质量，根据质量守恒定律可知一氧化碳的质量，进而求得2.3gA中C、H、O的原子个数比以及A的分子式，以此解答该题．

解答 解：n（O₂）=$\frac{2.8L}{22.4L/mol}$=0.125mol，m（O₂）=0.125mol×32g/mol=4g，
根据质量守恒定律可得：m（有机物）+m（O₂）=m（CO）+m（CO₂）+m（H₂O），
则：m（CO）=2.3g+4g-2.7g-2.2g=1.4g，
根据氧元素质量守恒可得2.3gA中O的质量等于产物中氧元素的总质量-氧气的质量，
为：$\frac{1.4g}{28g/mol}×16g/mol$+$\frac{2.2g}{44g/mol}×32g/mol$+$\frac{2.7g}{18g/mol}×16g/mol$-4g=0.8g，
（1）2.3gA中：n（C）=$\frac{2.2g}{44g/mol}$+$\frac{1.4g}{28g/mol}$=0.1mol，
n（H）=2n（H₂O）=2×$\frac{2.7g}{18g/mol}$=0.3mol，
答：2.3g A中所含氢原子、碳原子的物质的量各是0.3mol、0.1mol；
（2）2.3gA中：n（C）=$\frac{2.2g}{44g/mol}$+$\frac{1.4g}{28g/mol}$=0.1mol，
n（H）=2×$\frac{2.7g}{18g/mol}$=0.3mol，
n（O）=$\frac{0.8g}{16g/mol}$=0.05mol，
所以2.3gA中C．H．O的原子个数比为0.1mol：0.3mol：0.05mol=2：6：1，
则实验式为C₂H₆O，达到饱和，则分子式为C₂H₆O，
答：该有机物的分子式为C₂H₆O；
（3）分子式为C₂H₆O，对应的结构简式可能为CH₃CH₂OH、CH₃OCH₃，
答：有机物可能的结构简式为CH₃CH₂OH、CH₃OCH₃．

点评 本题考查有机物分子式的确定，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，题目难度中等，注意从质量守恒的角度解答该类题目．