Question

烃的含氧衍生物W的蒸气密度是同温同压下氢气密度的45倍．13.5gW与9.6g氧气混合后在一密闭容器中引燃，充分燃烧后得CO、CO₂、H₂O（g）混合气体，将该混合气体三等分，甲、乙、丙三位学生分别进行三个实验通过测定混合气体各成分的质量来确定W的分子式：
甲：混合气体

足量的氯化钙增重2.7g足量的碱石灰增重2.2g

余气排入大气
乙：混合气体

足量CuO

质量减轻1.6g

足量碱石灰增重9.3g

无气体剩余
丙：混合气体

增重的氯化钙增重2.7g足量的热氯化铜减轻1.6g

余气排入大气
（1）请简要评价甲、乙、丙三个实验：

 

最合理；
（2）根据你认为最合理的实验方案所提供的实验数据计算推断得W的分子式．
（3）若该有机物含有两种含氧官能团，在浓硫酸存在下两分子反应可生成含有六元环的化合物，试写出该有机物的结构简式．

Answer 1

考点：有关有机物分子式确定的计算,化学研究基本方法及作用

专题：烃及其衍生物的燃烧规律

分析：（1）甲中最终剩余气体为CO，直接排入大气，会污染空气；乙中无法计算燃烧生成水、二氧化碳的质量，无法得出结果；氯化钙增重2.7g为水的质量，根据固体质量差计算CO的质量，根据质量守恒定律计算燃烧生成二氧化碳的质量，进而确定有机物的最简式，结合有机物相对分子质量可以确定分子式；
（2）由相对氢气的密度，可知有机物相对分子质量为90，氯化钙增重2.7g为水的质量，根据固体质量差计算CO的质量，根据质量守恒定律计算燃烧生成二氧化碳的质量，根据n=

m

M

计算有机物、水、CO、二氧化碳的物质的量，根据原子守恒计算有机物中C、H原子数目，结合相对分子质量确定氧原子数目，进而确定有机物分子式；
（3）有机物含有两种含氧官能团，在浓硫酸存在下两分子反应可生成含有六元环的化合物，结合有机物的分子式确定可能的结构简式．

解答： 解：（1）甲中最终剩余气体为CO，直接排入大气，会污染空气；乙中无法计算燃烧生成水、二氧化碳的质量，无法得出结果；氯化钙增重2.7g为水的质量，根据固体质量差计算CO的质量，根据质量守恒定律计算燃烧生成二氧化碳的质量，进而确定有机物的最简式，结合有机物相对分子质量可以确定分子式，故方案丙最合理，
故答案为：丙；
（2）由相对氢气的密度，可知有机物相对分子质量为45×2=90，氯化钙增重2.7g为水的质量，物质的量=

2.7g

18g/mol

=0.15mol，
CuO固体增重1.6g，则：
CuO+CO

△   .

Cu+CO₂ 质量减轻
    28             16
    m              1.6g
m=

1.6g×28

16

=2.8g，则n（CO）=

2.8g

28g/mol

=0.1mol，
燃烧生成二氧化碳的质量=（13.5g+9.6g）÷3-2.7g-2.8g=2.2g，n（CO₂）=

2.2g

44g/mol

=0.05mol，
每份气体对应有机物的物质的量=

13.5g

3

÷90g/mol=0.05mol，
故该有机物分子中C原子数目=

0.1mol+0.05mol

0.05mol

=3、H原子数目=

0.15mol×2

0.05mol

=6、O原子数目=

90-12×3-6

16

=3，故有机物W分子式为C₃H₆O₃，
答：有机物W的分子式为C₃H₆O₃；
（3）有机物含有两种含氧官能团，在浓硫酸存在下两分子反应可生成含有六元环的化合物，应是发生酯化反应，则有机物的结构简式为CH₃CH（OH）COOH，
答：该有机物的结构简式为CH₃CH（OH）COOH．

点评：本题考查有机物分子式与结构的确定、实验方案评价等，是对学生综合能力的考查，理解原理是解题关键，难度中等．