Question

7．將含有C、H、O的有機物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氯化鈣干燥管A和堿石灰干燥管B，測得A管質量增加了2.16g，B管增加了9.24g，已知該有機物的相對分子質量為108．試計算：
（1）該有機物3.24g需消耗O₂的質量為8.16g；
（2）寫出該化合物的分子式C₇H₈O．
（3）該化合物的分子中有1個苯環(huán)和1個羥基，且只有一個側鏈，試寫出它的結構簡式．

Answer 1

分析 （1）A管質量增加了2.16g為生成水的質量，B管增加了9.24g為生成二氧化碳的質量，根據質量守恒計算消耗氧氣的質量；
（2）根據n=$\frac{m}{M}$計算二氧化碳、水、氧氣的物質的量，根據原子守恒計算3.24g有機物中C、H、O原子物質的量，進而確定最簡式，結合有機物的相對分子質量為108，進而確定分子式；
（3）該化合物的分子中有1個苯環(huán)和1個羥基，且只有一個側鏈，則側鏈為-CH₂OH，據此寫出滿足條件的有機物的結構簡式．

解答 解：（1）A管質量增加了2.16g為生成水的質量，B管增加了9.24g為生成二氧化碳的質量，根據質量守恒可知，消耗氧氣的質量=2.16g+9.24g-3.24g=8.16g，
故答案為：8.16；
（2）2.16g水的物質的量=$\frac{2.16g}{18g/mol}$=0.12mol，n（H）=0.24mol，
9.24g二氧化碳的物質的量=$\frac{9.24g}{44g/mol}$=0.21mol，n（C）=0.21mol，
8.16g氧氣的物質的量=$\frac{8.16g}{32g/mol}$=0.255mol，
3.24g有機物中n（O）=0.21mol×2+0.12mol-0.255mol×2=0.03mol，
3.24g有機物中C、H、O原子物質的量之比為：0.21mol：0.24mol：0.03mol=7：8：1，
故該有機物最簡式為C₇H₈O，
有機物的相對分子質量為108，而最簡式C₇H₈O的式量=12×7+8+16=108，故其最簡式即為分子式，
即有機物分子式為：C₇H₈O，
故答案為：C₇H₈O；
（3）分子式為C₇H₈O的有機物，該化合物的分子中有1個苯環(huán)和1個羥基，且只有一個側鏈，滿足條件的結構簡式為，
故答案為：．

點評 本題考查有機物分子式確定、限制條件同分異構體的書寫，題目難度中等，注意掌握確定有機物分子式、結構簡式的方法，根據有機物燃燒產物的質量關系確定有機物的最簡式為解答該題的關鍵．