Question

0.2 mol有機物和0.4 mol O₂在密閉容器中燃燒后的產物為CO₂、CO和H₂O（g）。燃燒后的這些產物經過濃H₂SO₄后，質量增加10.8 g；再通過灼熱的CuO，充分反應后，固體質量減輕3.2 g，最后氣體再通過堿石灰被完全吸收，質量增加17.6 g。

（1）推斷該有機物的分子式。

（2）若0.2 mol該有機物在與過量的金屬鈉完全反應后放出4.48 L H₂（標準狀況），試確定有機物的結構簡式。

Answer 1

(1)C₂H₆O₂

(2)?

解析：①濃H₂SO₄增重說明生成水的質量為10.8 g。

②灼熱的CuO減輕3.2 g，說明被CO還原，而CO又被氧化為CO₂，故堿石灰增重實際為原燃燒生成的CO₂及CO被氧化生成的CO₂質量之和。

③該物質與金屬鈉能發(fā)生反應產生H₂，說明含有—OH，這是推斷其結構的依據。

④O₂的量不足量。

根據條件：

（1）燃燒產物中有CO，說明有機物燃燒時O₂不足。CO通過灼熱的CuO充分反應后，CuO質量減輕3.2 g，即參與反應的CuO中含氧元素?3.2 g，?也就是有機物燃燒時缺少O₂的質量為3.2 g。3.2 g O₂的物質的量為=0.1 mol，即有機物完全燃燒時需O₂的物質的量為0.4 mol+0.1 mol=0.5 mol；有機物完全燃燒后生成CO₂和水的物質的量為n(CO₂)= =0.4 mol，n(H₂O)==0.6 mol

設該有機物的分子式為C_xH_yO_z。

C_xH_yO_z+()O₂xCO₂　+　H₂O(g)

1                                    x                   

0.2 mol    0.5 mol                         0.4 mol          0.6 mol

，x=2

，y=6

，將x=2，y=6代入得z=2

該有機物的分子式為C₂H₆O₂。

（2）可與Na反應放出H₂，說明其結構中含有羥基（—OH）。

n(H₂)==0.2 mol

C₂H₆O₂　　～　　H₂

0.2 mol           0.2 mol

1 mol               1 mol

1 mol C₂H₆O₂與Na反應后可放出1 mol H₂，說明C₂H₆O₂分子中含有2個可被Na置換的氫原子，即含有2個—OH，為C₂H₄（OH）₂，結構簡式為。