Question

（1）准确称取3.0g有机物样品A（只含有C、H、O三种元素中的一种或三种），在氧气中充分燃烧后生成3.6g水和3.36L（标准状况下）CO₂．
①通过计算确定该有机物的实验式．
②要确定该有机物的分子式，是否还要其他的条件，请简述其理由______．
③总物质的量一定的情况下，该有机物和某气态烃的混和物，无论以何比例混合，完全燃烧所消耗的氧气的物质量也为定值，则该烃的分子式为______
（2）有机物B由碳，氢，氧三种元素组成．现取4.6gB与5.6L氧气（标准状况）在密闭容器中燃烧，燃烧后只生成CO₂、CO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和碱石灰，浓硫酸增重5.4g，碱石灰增重4.4g．回答下列题：
①4.6gB中所含氢原子的物质的量为______，碳原子的物质的量为______；
②通过计算确定该有机物的分子式：
（3）可以利用核磁共振氢谱法确定有机物B的结构，请完成下表：

判断依据	结论（写结构简式））
核磁共振氢谱有1个峰	______
核磁共振氢谱有3个峰	______

Answer 1

【答案】分析：（1）①3.6g水的物质的量为=0.2mol，故n（H）=0.2mol×2=0.4mol，m（H）=0.4mol×1g/mol=0.4g，3.36L（标准状况下）CO₂的物质的量为=0.15mol，故n（C）=0.15mol，m（C）=0.15mol×12g/mol=1.8g，由于0.4g+1.8g=2.2g＜3.6g，故m（O）=3.6g-0.4g-1.8g=2.4g，n（O）==0.15mol，故n（C）：n（H）：n（O）=0.15mol：0.4mol：0.15mol=3：8：3，故实验式为C₃H₈O；
②H原子已经饱和，最简式即为分子式；
③总物质的量一定的情况下，该有机物和某气态烃的混和物，无论以何比例混合，完全燃烧所消耗的氧气的物质量也为定值，说明1molC₃H₈O与烃消耗的氧气的物质的量相等，将C₃H₈O改写为C_xH_y?H₂O形式判断；
（2）①浓硫酸增重5.4g是水的质量，根据n=计算水的物质的量，根据H原子守恒有n（H）=2n（H₂O），碱石灰增重4.4g是生成的二氧化碳的质量，根据n=计算氧气的物质的量，再根据m=nM计算氧气的质量，根据质量守恒计算CO的质量，再根据n=计算CO的物质的量，根据C原子守恒有n（C）=n（CO₂）+n（CO），
②根据m=nM计算C原子、H原子的质量，进而计算O原子的质量，根据n=计算O原子的物质的量，据此计算最简式，据此解答；
（3）核磁共振氢谱有1个峰，分子中H原子等效，结合分子式书写结构简式；
核磁共振氢谱有3个峰，说明分子中有3种不等效H原子，结合分子式书写结构简式．
解答：解：（1）①3.6g水的物质的量为=0.2mol，故n（H）=0.2mol×2=0.4mol，m（H）=0.4mol×1g/mol=0.4g，3.36L（标准状况下）CO₂的物质的量为=0.15mol，故n（C）=0.15mol，m（C）=0.15mol×12g/mol=1.8g，由于0.4g+1.8g=2.2g＜3.6g，故m（O）=3.6g-0.4g-1.8g=2.4g，n（O）==0.15mol，故n（C）：n（H）：n（O）=0.15mol：0.4mol：0.15mol=3：8：3，故实验式为C₃H₈O；
故答案为：C₃H₈O；
②H原子已经饱和，最简式即为分子式，故有机物分子式为C₃H₈O；
故答案为：H原子已经饱和，最简式即为分子式；
③总物质的量一定的情况下，该有机物和某气态烃的混和物，无论以何比例混合，完全燃烧所消耗的氧气的物质量也为定值，说明1molC₃H₈O与烃消耗的氧气的物质的量相等，将C₃H₈O改写为C₃H₆?H₂O，故该烃为C₃H₆符合，
故答案为：C₃H₆；
（2）①浓硫酸增重5.4g是水的质量，水的物质的量为=0.3mol，根据H原子守恒有n（H）=2n（H₂O）=0.6mol，碱石灰增重4.4g是生成的二氧化碳的质量，二氧化碳的物质的量为=0.1mol，氧气的物质的量为=0.25mol，氧气的质量为0.25mol×32g/mol=8g，根据质量守恒可知CO的质量为4.6g+8g-5.4g-4.4g=2.8g，CO的物质的量为=0.1mol，根据C原子守恒有n（C）=n（CO₂）+n（CO）=0.1mol+0.1mol=0.2mol，
故答案为：0.6 mol，0.2 mol；
②m（H）=0.6mol×1g/mol=0.6g，m（C）=0.2mol×12g/mol=2.4g，故m（O）=4.6g-0.6g-2.4g=1.6g，n（O）==0.1mol，故n（C）：n（H）：n（O）=0.2mol：0.6mol：0.1mol=2：6：1，故实验式为C₂H₆O，H原子已经饱和，最简式即为分子式，
故答案为：C₂H₆O；
（3）若核磁共振氢谱有1个峰，分子中H原子等效，故有机物的结构简式为CH₃OCH₃，
若核磁共振氢谱有3个峰，说明分子中有3种不等效H原子，故有机物的结构简式为CH₃CH₂OH，
故答案为：CH₃OCH₃，CH₃CH₂OH；
点评：考查有机物分子式的确定，难度中等，利用元素守恒判断有机物的最简式是解题的关键．