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20.有机物A是由碳、氢两种元素或碳、氢、氧三种元素组成.现取0.1mol A在6.72L氧气(标准状况)中充分燃烧,燃烧后的产物通过足量浓硫酸.浓硫酸增重3.6g.再在通过浓硫酸后的气体中点燃Mg条(足量),生成总质量为26.4g的黑、白两种物质,且黑色生成物与白色生成物的质量比为1:10,求A的分子式.

分析 设有机物的分子式为CnHmOZ,0.1mol A在6.72L氧气(标准状况)中即0.3mol氧气中充分燃烧,燃烧后的产物通过足量浓硫酸.浓硫酸增重3.6g即为水的质量,故水的物质的量为0.2mol;剩余的气体可能为CO2和CO的混合物或CO2和过量的O2的混合物,但无论是哪种情况,均能与镁燃烧生成白色物质MgO和黑色物质C,设出MgO和C的物质的量,根据26.4g的黑、白两种物质,且黑色生成物与白色生成物的质量比为1:10,列式计算,然后根据反应过程中C、H、O原子守恒来确定分子式.

解答 解:设有机物的分子式为CnHmOZ
0.1molCnHmOZ 在6.72L氧气(标准状况)即0.3mol氧气中充分燃烧,燃烧后的产物通过足量浓硫酸.浓硫酸增重3.6g即为水的质量,故水的物质的量n=$\frac{m}{M}$=$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.2mol;
剩余的气体可能为CO2和CO的混合物或CO2和过量的O2的混合物,但无论是哪种情况,均能与镁燃烧生成白色物质MgO和黑色物质C.
设MgO和C的物质的量分别为xmol和ymol,根据黑、白两种物质的质量为26.4g可知:40x+12y=26.4g ①
然后根据黑色生成物与白色生成物的质量比为1:10,可知:$\frac{40x}{12y}$=$\frac{10}{1}$ ②
解x=0.6mol
y=0.2mol.
即:0.1molCnHmOZ +0.3molO2 +Mg=0.2molH2O+0.6molMgO+0.2molC
在整个反应过程中,C、H、O原子守恒,故有:0.1n=0.2,解得n=2;
                                      0.1m=0.4,解得m=4;
                                      0.1z+0.6=0.2+0.6,解得z=2.

故有机物的分子式为C2H4O2
答:此有机物的分子式为C2H4O2

点评 本题考查有机物的确定,题目难度不大,注意从质量守恒的角度计算一氧化碳的质量,再根据原子守恒计算.

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