Question

12．已知某醇燃料含有碳、氫、氧三種元素．為了測定這種燃料中碳和氫兩種元素的質(zhì)量比，可將氣態(tài)燃料放入足量的氧氣中燃燒，并使產(chǎn)生的氣體全部通入如圖所示的裝置，得到如表所列的實驗結(jié)果（假設(shè)產(chǎn)生的氣體完全被吸收）：

	實驗前	實驗后
（干燥劑+U形管）的質(zhì)量	101.1g	102.9g
（石灰水+廣口瓶）的質(zhì)量	312.0g	314.2g

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)求：
（1）實驗完畢后，生成物中水的質(zhì)量為1.8 g，假設(shè)廣口瓶里生成一種正鹽，其質(zhì)量為5 g；
（2）生成的水中氫元素的質(zhì)量為0.2 g；
（3）生成的二氧化碳中碳元素的質(zhì)量為0.6 g；
（4）該燃料中碳元素與氫元素的質(zhì)量比為3：1；
（5）已知這種醇的每個分子中含有一個氧原子，則該醇的分子式為CH₄O，結(jié)構(gòu)簡式為CH₃OH．

Answer 1

分析 （1）因為該燃料含C、H、O三種元素，故燃燒產(chǎn)物為CO₂和H₂O，由題意可知U形管增加的質(zhì)量為吸收水的質(zhì)量，廣口瓶增加的質(zhì)量為生成的CO₂質(zhì)量，生成的正鹽為CaCO₃，根據(jù)碳原子守恒計算CaCO₃的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計算CaCO₃的質(zhì)量；
（2）根據(jù)水的分子式中H元素質(zhì)量分數(shù)計算；
（3）根據(jù)碳元素守恒、結(jié)合m=nM計算二氧化碳中C元素質(zhì)；
（4）由元素守恒，結(jié)合（2）（3）中的數(shù)據(jù)計算；
（5）確定氧化物中C、H原子數(shù)目之比，結(jié)合醇的每個分子中含有一個氧原子，確定該醇的分子式與結(jié)構(gòu)簡式．

解答 解：（1）因為該燃料含C、H、O三種元素，故燃燒產(chǎn)物為CO₂和H₂O，由題意可知U形管增加的質(zhì)量為吸收水的質(zhì)量：102.9g-101.1g=1.8g，
廣口瓶增加的質(zhì)量為生成的CO₂質(zhì)量：314.2g-312.0g=2.2g，CO₂的物質(zhì)的量=$\frac{2.2g}{44g/mol}$=0.05mol，廣口瓶中生成的正鹽為CaCO₃，根據(jù)C原子守恒可知生成CaCO₃ 0.05mol，其質(zhì)量為0.05mol×100g/mol=5g，
故答案為：1.8；5；
（2）生成水的質(zhì)量為1.8g，水中含H元素質(zhì)量為：1.8g×$\frac{2}{18}$=0.2g，
故答案為：0.2；
（3）生成CO₂的物質(zhì)的量為0.05mol，則生成的二氧化碳中碳元素的質(zhì)量為：0.05mol×12g/mol=0.6g，
故答案為：0.6；
（4）根據(jù)C、H元素守恒，該燃料中m（C）：m（H）=0.6g：0.3g=3：1，
故答案為：3：1．
（5）有機物分子中N（C）：N（H）=0.05mol：$\frac{0.2g}{1g/mol}$=1：4，故有機物分子中只能有1個C原子，H原子數(shù)目為4，醇的每個分子中含有一個氧原子，故該醇的分子式為CH₄O，結(jié)構(gòu)簡式為CH₃OH，
故答案為：CH₄O；CH₃OH．

點評 本題考查有機物分子式、結(jié)構(gòu)簡式的確定，題目難度中等，注意根據(jù)有機物的燃燒法和元素守恒法是確定有機物分子式的方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．