Question

19．有機物A由碳、氫、氧三種元素組成．現(xiàn)取3g A與4.48L氧氣（標準狀況）在密閉容器中燃燒，燃燒后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸氣（假設反應物沒有剩余）．將反應生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰，濃硫酸增重3.6g，堿石灰增重4.4g．回答下列問題：
（1）3gA中所含氫原子、碳原子的物質的量各是多少？
（2）通過計算確定該有機物的分子式．
（3）寫出有機物A可能的結構簡式．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸增重3.6g為水的質量，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算水的物質的量，根據(jù)H原子守恒計算n（H）；
堿石灰增重4.4g為二氧化碳的質量，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算二氧化碳，根據(jù)n=$\frac{V}{Vm}$計算氧氣的物質的量，根據(jù)m=nM計算氧氣的質量，根據(jù)質量守恒計算CO的質量，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算CO的物質的量，再根據(jù)C原子守恒計算n（C）；
（2）根據(jù)氧原子守恒3gA中氧原子的質量，再根據(jù)（1）（2）中的計算確定該物質的最簡式及分子式；
（3）有機物含C、H、O元素，為醇或醚．

解答 解：（1）濃硫酸增重3.6g為水的質量，n（H₂O）=$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.2mol，根據(jù)H原子守恒可知n（H）=2n（H₂O）=0.4mol，
堿石灰增重4.4g為二氧化碳的質量，n（CO₂）=$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol，
4.48L氧氣的物質的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，氧氣的質量=0.2mol×32g/mol=6.4g
故CO的質量=3g+6.4g-3.6g-4.4g=1.4g，故 n（CO）=$\frac{1.4g}{28g/mol}$=0.05mol，
根據(jù)C原子守恒可知n（C）=n（CO₂）+n（CO）=0.1mol+0.05mol=0.15mol，
答：3gA中所含氫原子、碳原子的物質的量各是0.4mol、0.15mol；
（2）由O原子守恒可知3gA中n（O）=2n（CO₂）+n（CO）+n（H₂O）-2n（O₂）=2×0.1 mol+0.05 mol+0.2 mol-2×0.2 mol=0.05mol，
由（1）（2）可知3gA中3g A中，n（H）=0.4mol，n（C）=0.15mol，
所以，n（C）：n（H）：n（O）=3：8：1，故A的最簡式為C₃H₈O，由H原子與碳原子數(shù)目可知，H原子已經飽和C原子四價結構，故其最簡式即為分子式，A的分子式為C₃H₈O，
答：該有機物的分子式為C₃H₈O；
（3）有機物的分子式為C₃H₈O，為醇或醚，可能結構簡式為CH₃CH₂CH₂OH、CH₃CHOHCH₃、CH₃OCH₂CH₃，
答：有機物A可能的結構簡式為CH₃CH₂CH₂OH、CH₃CHOHCH₃、CH₃OCH₂CH₃．

點評 本題考查有機物分子式計算的確定，為高頻考點，把握燃燒規(guī)律、原子守恒、質量守恒為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意守恒法的應用，題目難度不大．