Question

【題目】0.2mol有機物和0.4mol O2在密閉容器中燃燒后的產物為CO2、CO和H2O(g)。產物經過濃硫酸后，濃硫酸的質量增加10.8g；再通過灼熱CuO充分反應后，固體質量減輕了3.2g；最后氣體再通過堿石灰被完全吸收，堿石灰的質量增加17.6g。

（1）判斷該有機物的化學式；

（2）若0.2mol該有機物恰好與9.2g金屬鈉完全反應，試確定該有機物的結構簡式；

（3）若0.2mol該有機物恰好與4.6g金屬鈉完全反應，試確定該有機物的結構簡式。

Answer 1

【答案】n(H2O)=10.8/18=0.6 (mol) n(CO)=3.2/16=0.2 (mol) n(CO2)=17.6/44-0.2=0.2 (mol)

N(C)=(0.2+0.2)/0.2=2 N(H)=0.6×2/0.2=6 N(O)=(0.6+0.2+0.2×2-0.4×2)/0.2=2

所以分子式：C2H6O2由上式可知：不飽和度=0，不可能出現不飽和鍵和官能團，

1mol該化合物與2molNa反應，證明其中有兩個羥基，故為乙二醇。HO-CH2CH2-OH

1mol該化合物和1molNa反應，證明其中有一個羥基

【解析】（1）有機物燃燒生成水10.8g，物質的量為10.8g÷18g/mol=0.6mol，令有機物燃燒生成的CO為x，則：CuO+COCu+CO2 固體減少△m

28g 16g

x 3.2g

所以x=28g×3.2g/16g=5.6g，CO的物質的量為5.6g/28g/mol=0.2mol，根據碳元素守恒可知CO與CuO反應生成的CO2的物質的量為0.2mol，質量為0.2mol×44g/mol=8.8g，有機物燃燒生成的CO2的質量為17.6g-8.8g=8.8g，其物質的量為8.8g/44g/mol=0.2mol，根據碳元素守恒可知，1mol有機物含有碳原子物質的量為(0.2mol+0.2mol)/0.2=2mol，根據氫元素守恒可知，1mol有機物含有氫原子物質的量為0.6mol×2/0.2=6mol，根據氧元素守恒可知，1mol有機物含有氧原子物質的量為(0.6mol+0.2mol+0.2mol×20.4mol×2)/0.2mol=2mol，所以有機物的分子式為C2H6O2；

（2）若0.2mol該有機物恰恰將與9.2g金屬鈉即0.4mol完全反應，說明有機物分子中含有羥2個-OH，該有機物的結構簡式為HOCH2CH2OH；

（3）若0.2mol該有機物與4.6g金屬鈉即0.2mol鈉反應，則1mol該有機物只能消耗1mol鈉，故有機物分子中含有羥1個-OH，則另一個-OH應異構為醚鍵，故此有機物的結構簡式為：CH3OCH2OH。