Question

有机物A由碳、氢两种元素组成．现取0.2molA与一定量的氧气（标准状况）在密闭容器中燃烧，燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气（假设反应没有剩余）．将反应生成的气体依次通过浓硫酸、碱石灰和灼热的氧化铜，浓硫酸增重18g，碱石灰增重26.4g，氧化铜质量减少3.2g．
（1）通过计算确定该有机物的分子式；
（2）写出符合上述条件的有机物的结构简式．

Answer 1

考点：有机物实验式和分子式的确定

专题：烃及其衍生物的燃烧规律

分析：（1）根据浓硫酸增重的为水的质量、碱石灰增重的为二氧化碳的质量和氧化铁减少的为氧元素的质量计算出0.2molA完全燃烧生成的C、H的物质的量，然后计算出A的分子式；
（2）C₄H₁₀为丁烷，丁烷存在正丁烷和异丁烷两种同分异构体，写出丁烷的两种同分异构体的结构简式．

解答： 解：（1）浓硫酸吸水，由浓硫酸增重18g，可得水的质量为18g，水的物质的量为：n（H₂O）=

18g

18g/mol

1mol，氢原子的物质的量为：n（H）=2mol；
碱石灰吸收二氧化碳，碱石灰增重26.4g，则二氧化碳的质量为26.4g，二氧化碳的物质的量为：

26.4g

44g/mol

=0.6mol，碳原子的物质的量为：n（C）=0.6mol；
一氧化碳与氧化铜按照物质的量1：1反应，每有1mol氧化铜反应，氧化铜质量减少16g，由于氧化铜质量减少了3.2g，所以参加反应的CO的物质的量为0.2mol，C原子的物质的量为0.2mol；故燃烧产物中含有碳原子总的物质的量为：n（C）=0.6mol+0.2mol=0.8mol，
所以1molA中含有

0.8mol

0.2mol

mol=4molC、含有

2mol

0.2mol

mol=10molH，
根据碳氢元素守恒，可求有机物分子式为：C₄H₁₀，
答：该有机物的分子式为C₄H₁₀；
（2）满足C₄H₁₀的有机物为丁烷，丁烷存在两种同分异构体，分别为：正丁烷 CH₃CH₂CH₂CH₃和异丁烷 CH₃CH（CH₃）₂，
故答案为：CH₃CH₂CH₂CH₃；CH₃CH（CH₃）₂．

点评：本题考查有机物分子式、结构简式的确定，题目难度中等，注意从质量守恒、原子守恒的角度进行计算，明确一氧化碳与氧化铜的反应中，氧化铜减少的质量为氧原子的质量．