0.3mol某有机物和0.6molO2在密闭容器中引燃后充分反应,产物为CO2、CO和H2O(g).产物经过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加16.2g;再通过灼热的CuO,充分反应后,固体质量减轻4.8g;最后气体再通过碱石灰被完全吸收,碱石灰增重26.4g.
(1)试确定该有机物的分子式为写出计算过程.
(2)若0.2moL该有机物恰好和9.2g金属钠完全反应,试确定该有机物的结构简式______.
【答案】
分析:(1)浓硫酸具有吸水性,浓硫酸的质量增加16.2g,说明反应产物中含水16.2g,通过灼热氧化铜,由于发生反应CuO+CO

Cu+CO
2使固体的质量减轻,结合方程式利用差量法可计算CO的物质的量,通过碱石灰时,碱石灰的质量增加了26.4g可计算总CO
2的物质的量,减去CO与CuO反应生成的CO
2的质量为有机物燃烧生成CO
2的质量,根据元素守恒计算有机物中含有C、H、O的物质的量,进而求得化学式;
(2)结合分子式、与钠反应生成氢气的体积,判断分子中官能团,据此书写结构简式.
解答:解:(1)有机物燃烧生成水16.2g,物质的量为

=0.9mol,
令有机物燃烧生成的CO为x,则:
CuO+CO

Cu+CO
2,固体质量减少△m
28g 16g
x 4.8g
所以x=

=8.4g,CO的物质的量为

=0.3mol.
根据碳元素守恒可知CO与CuO反应生成的CO
2的物质的量为0.3mol,质量为0.3mol×44g/mol=13.2g.
有机物燃烧生成的CO
2的质量为26.4g-13.2g=13.2g,物质的量为

=0.3mol,
根据碳元素守恒可知,1mol有机物含有碳原子物质的量为(0.3mol+0.3mol)×

=2mol,
根据氢元素守恒可知,1mol有机物含有氢原子物质的量为0.9mol×2×

=6mol
根据氧元素守恒可知,1mol有机物含有氢原子物质的量为(0.9mol+0.3mol+0.3mol×2-0.6mol×2)×

=2mol
所以有机物的分子式为C
2H
6O
2,
答:有机物的分子式为C
2H
6O
2;
(2)9.2g金属钠的物质的量为

=0.4mol,与0.2mol该有机物恰好完全反应,故该有机物分子中含有2个羟基,该有机物的结构简式为HOCH
2CH
2OH,
故答案为:HOCH
2CH
2OH.
点评:本题考查利用燃烧法确定有机物分子式、有机物结构的判断、官能团的性质等,难度中等,掌握原子守恒判断有机物的分子式方法.