Question

4．將含有C、H、O的有機(jī)物3.24g裝入元素分析裝置，通入足量的O₂使之完全燃燒，將生成的氣體依次通過CaCl₂管（A）和堿石灰（B），測得A管質(zhì)量增加了2.16g，B管增加了9.24g，已知該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為108．
（1）燃燒此有機(jī)物3.24g需消耗O₂多少g？
（2）求此有機(jī)物的分子式．
（3）該有機(jī)物1分子中有1個(gè)苯環(huán)，試寫出它的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式．

Answer 1

分析 將生成的氣體依次通過CaCl₂管（A）和堿石灰（B），A管質(zhì)量增加了2.16g，應(yīng)為水的質(zhì)量，B管增加了9.24g，應(yīng)為二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量可知一定物質(zhì)的量的有機(jī)物中含有的C、H原子個(gè)數(shù)，結(jié)合質(zhì)量守恒計(jì)算是否含有O，并計(jì)算O原子個(gè)數(shù)，以此計(jì)算分子式，從質(zhì)量守恒的角度計(jì)算耗氧量，結(jié)合有機(jī)物的性質(zhì)判斷可能的結(jié)構(gòu)．

解答 解：（1）化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，則消耗O₂的質(zhì)量為：2.16+9.24-3.24=8.16g，
答：燃燒此有機(jī)物3.24g需消耗O₂8.16g；
（2）試管A吸水質(zhì)量增加2.16g，為生成水的質(zhì)量，水的物質(zhì)的量=$\frac{2.16g}{18g/mol}$=0.12mol，含H0.24mol，
堿石灰吸CO₂增加9.24g，即生成二氧化碳的物質(zhì)的量=$\frac{9.24g}{44g/mol}$=0.21mol，
該有機(jī)物物質(zhì)的量為=$\frac{3.24g}{108g/mol}$=0.03mol，
所以有機(jī)物分子中，N（C）=$\frac{0.21mol}{0.03mol}$=7，
N（H）=$\frac{0.12mol×2}{0.03mol}$=8，
N（O）=$\frac{108-12×7-8}{16}$=1，
所以有機(jī)物的分子式為：C₇H₈O，
答：有機(jī)物的分子式為C₇H₈O；
（3）若該有機(jī)物屬于芳香族化合物，含有1個(gè)苯環(huán)，C₇H₈O的不飽和度=$\frac{2×7+2-8}{2}$=4，側(cè)鏈不含不飽和鍵，若只有1個(gè)側(cè)鏈，則為-CH₂OH或-OCH₃，若側(cè)鏈有2個(gè)，為-OH、-CH₃，有鄰、間、對(duì)三種位置關(guān)系，故符合條件的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為：，
答：符合條件的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物分子式的計(jì)算，題目難度中等，本題注意根據(jù)有機(jī)物燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量關(guān)系確定有機(jī)物的分子式，為解答該題的關(guān)鍵，注意結(jié)合有機(jī)物的性質(zhì)判斷可能的結(jié)構(gòu)．