Question

7．某飽和有機物A由碳、氫、氧三種元素組成，現(xiàn)取3g A與4.48L氧氣（標準狀況）在密閉容器中燃燒，燃燒后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸氣（假設反應物沒有剩余）．將反應生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰，濃硫酸增重3.6g，堿石灰增重4.4g．回答下列問題：
（1）3gA中所含氫元素和碳元素的物質(zhì)的量各是多少？
（2）通過計算確定該有機物的分子式．
（3）若核磁共振氫譜中出現(xiàn)三個信號峰，且強度之比為3：3：2，請寫出該有機物的結(jié)構(gòu)簡式．

Answer 1

分析 燃燒后生成一氧化碳，說明氧氣不足，完全反應，根據(jù)濃硫酸增重可知水的質(zhì)量，根據(jù)堿石灰增重可知二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知一氧化碳的只來那個，進而求得3gA中C、H、O的原子個數(shù)比以及A的分子式．

解答 解：（1）濃硫酸增重3.6g，即生成水的質(zhì)量為3.6g，那么A中含有H元素的物質(zhì)的量為：$\frac{3.6g}{18g/mol}$×2=0.4mol；
堿石灰增重4.4g，即生成二氧化碳的質(zhì)量為4.4g，二氧化碳的我的質(zhì)量為：$\frac{4.4g}{44g/mol}$×1=0.1mol；
n（O₂）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，m（O₂）=0.2mol×32g/mol=6.4g，
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得：m（有機物）+m（O₂）=m（CO）+m（CO₂）+m（H₂O），
則：m（CO）=3g+6.4g-3.6g-4.4g=1.4g，故CO的物質(zhì)的量為：$\frac{1.4g}{28g/mol}$=0.05mol，那么A中含有C元素的物質(zhì)的量為0.1mol+0.05mol=0.15mol，
答：3gA中所含氫元素和碳元素的物質(zhì)的量各是0.4mol和0.15mol；
（2）3gA中：n（C）=0.15mol，
n（H）=0.4mol，
n（O）=$\frac{3g-0.4g-0.15mol×12g/mol}{16g/mol}$=0.05mol，
所以3gA中C．H．O的原子個數(shù)比為0.15mol：0.4mol：0.05mol=3：8：1，據(jù)此得出A的實驗式為C₃H₈O，達到飽和，則分子式為C₃H₈O，
答：該有機物的分子式為：C₃H₈O；
（3）A的核磁共振氫譜中出現(xiàn)三個信號峰，且強度之比為3：3：2，即此有機物含有2個甲基一個亞甲基，結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃CH₂OCH₃，解為甲乙醚，
答：該有機物的結(jié)構(gòu)簡式為CH₃CH₂OCH₃．

點評 本題主要考查有機物分子式的確定，題目難度中等，注意從質(zhì)量守恒的角度解答該類題目，第（3）問中注意利用核磁共振氫譜確定不同環(huán)境H原子的個數(shù)．