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減重3.2 g，說明生成CO的量，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減少的O₂的質量為3.2 g。

3.2 g O₂的物質的量為，即有機物完全燃燒時需O₂的物質的量為：0.4 mol+0.5 mol =0.9 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）=

設該有機物的分子式為C_xH_yO_z。

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。