Question

16．某有機(jī)物6g完全燃燒，生成3.6gH₂O和4.48LCO₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），0.5mol此有機(jī)物的質(zhì)量為30g．
（1）求該有機(jī)物的分子式；（寫出必要的計(jì)算過程）
（2）寫出該有機(jī)物可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（至少兩種）；
（3）若此有機(jī)物能使紫色石蕊試液變紅，確定該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式與名稱．

Answer 1

分析 （1）已知0.5mol此有機(jī)物的質(zhì)量為30g，則可以求出其摩爾質(zhì)量，再根據(jù)二氧化碳和水的質(zhì)量氧元素的質(zhì)量，然后根據(jù)質(zhì)量守恒求出最簡(jiǎn)式，根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量求出分子式；
（2）根據(jù)該有機(jī)物的分子式確定其可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；
（3）結(jié)合有機(jī)物性質(zhì)判斷其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及名稱．

解答 解：（1）已知0.5mol此有機(jī)物的質(zhì)量為30g，該有機(jī)物的摩爾質(zhì)量為：M=$\frac{30g}{0.5mol}$=60g/mol，
6g有機(jī)物的物質(zhì)的量為：n（有機(jī)物）=$\frac{6g}{60g/mol}$=0.1mol，
3.6gH₂O中H原子的物質(zhì)的量為：n（H）=$\frac{3.6g}{18g/mol}$×2=0.4mol，
標(biāo)況下4.48LCO₂的物質(zhì)的量為：n（CO₂）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，n（C）=0.2mol，
根據(jù)質(zhì)量守恒可知：12g有機(jī)物中：m（C）+m（H）=0.2mol×12g/mol+0.4mol×1g/mol=2.8g＜6g，
故有機(jī)物中含有氧原子的質(zhì)量為：m（O）=6g-2.8g=3.2g，
則氧原子的物質(zhì)的量為：n（O）=$\frac{3.2g}{16g/mol}$=0.2mol，
所以：n（C）：n（H）：n（O）=0.2mol：0.4mol：0.2mol=1：2：1，
該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式為：CH₂O，分子式為（CH₂O）n，又因相對(duì)分子質(zhì)量為60，
即：30n=60，解得：n=2．
所以該有機(jī)物的分子式為：C₂H₄O₂，
答：該有機(jī)物的分子式為C₂H₄O₂；
（2）分子式為C₂H₄O₂的有機(jī)物可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH₃COOH、HCOOCH₃、CH₂（OH）CHO，
答：該有機(jī)物可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃COOH、HCOOCH₃、CH₂（OH）CHO；
（3）該物質(zhì)能使石蕊試液變紅，顯酸性，其分子中含有羧基，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH₃COOH，為乙酸，
答：該有機(jī)物為乙酸，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃COOH．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的確定，題目難度中等，注意掌握質(zhì)量守恒定律在確定有機(jī)物分子式中的應(yīng)用方法，明確常見有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答關(guān)鍵．