Question

6．某种有机物在气态时对H₂的相对密度为30，充分燃烧3.0g此有机物可得3.36L二氧化碳（标准状况）和3.6g 水．此有机物能与金属钠反应，求此有机物的分子式和可能的结构简式．（要求有计算过程）

Answer 1

分析 该有机物在气态时对H₂的相对密度为30，则其摩尔质量为60g/mol，据此可以计算出3.0g该有机物的物质的量，再计算二氧化碳、水的物质的量，利用原子守恒计算分子中C、H原子数目，结合相对分子质量确定是否含有氧元素，若含有氧元素，计算氧原子数目，进而确定有机物分子，该有机物能够与金属钠反应，说明分子中至少含有-OH、-COOH中的一种，结合分子式确定可能的结构简式．

解答 解：该有机物在气态时对H₂的相对密度为30，则其摩尔质量为：2g/mol×30=60g/mol，则3.0g该有机物的物质的量为$\frac{3.0g}{60g/mol}$=0.05mol，
标准状况下3.36L二氧化碳的物质的量为：n（CO₂）=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，n（C）=n（CO₂）=0.15mol，
3.6g水的物质的量为：n（H₂O）=$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.2mol，n（H）=2n（H₂O）=0.4mol，
则有机物分子中N（C）=$\frac{0.15mol}{0.05mol}$=3、N（H）=$\frac{0.4mol}{0.05mol}$=8，C、H原子总相对原子质量为12×3+1×8=44＜60，故该有机物一定含有O元素，则分子中氧原子数目为$\frac{60-44}{16}$=1，所以该有机物的分子式为：C₃H₈O，
由于该有机物能够与金属钠反应生成氢气，则其分子中一定含有-OH，所以该有机物的结构简式可能为：CH₃CH₂CH₂OH、CH₃CH（OH）CH₃，
答：该有机物的分子式为C₃H₈O；其结构简式可能为CH₃CH₂CH₂OH、CH₃CH（OH）CH₃．

点评 本题考查有机物分子式与结构简式确定的计算，注意掌握确定有机物分子式的方法，熟练掌握官能团的性质，题目难度不大．