Question

【題目】有機物A由碳、氫、氧三種元素組成．現取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中所含氫原子、碳原子的物質的量各是多少？
（2）通過計算確定該有機物的分子式．
（3）寫出有機物A可能的結構簡式．

Answer 1

【答案】
（1）解：濃硫酸增重3.6g為水的質量，n（H2O）= =0.2mol，根據H原子守恒可知n（H）=2n（H2O）=0.4mol，

堿石灰增重4.4g為二氧化碳的質量，n（CO2）= =0.1mol，

4.48L氧氣的物質的量= =0.2mol，氧氣的質量=0.2mol×32g/mol=6.4g

故CO的質量=3g+6.4g﹣3.6g﹣4.4g=1.4g，故 n（CO）= =0.05mol，

根據C原子守恒可知n（C）=n（CO2）+n（CO）=0.1mol+0.05mol=0.15mol，

答：3gA中所含氫原子、碳原子的物質的量各是0.4mol、0.15mol

（2）解：由O原子守恒可知3gA中n（O）=2n（CO2）+n（CO）+n（H2O）﹣2n（O2）=2×0.1 mol+0.05 mol+0.2 mol﹣2×0.2 mol=0.05mol，

由（1）（2）可知3gA中3g A中，n（H）=0.4mol，n（C）=0.15mol，

所以，n（C）：n（H）：n（O）=3：8：1，故A的最簡式為C3H8O，由H原子與碳原子數目可知，H原子已經飽和C原子四價結構，故其最簡式即為分子式，A的分子式為C3H8O，

答：該有機物的分子式為C3H8O

（3）解：有機物的分子式為C3H8O，為醇或醚，可能結構簡式為CH3CH2CH2OH、CH3CHOHCH3、CH3OCH2CH3，

答：有機物A可能的結構簡式為CH3CH2CH2OH、CH3CHOHCH3、CH3OCH2CH3

【解析】（1）濃硫酸增重3.6g為水的質量，根據n= 計算水的物質的量，根據H原子守恒計算n（H）；
堿石灰增重4.4g為二氧化碳的質量，根據n= 計算二氧化碳，根據n= 計算氧氣的物質的量，根據m=nM計算氧氣的質量，根據質量守恒計算CO的質量，根據n= 計算CO的物質的量，再根據C原子守恒計算n（C）；（2）根據氧原子守恒3gA中氧原子的質量，再根據（1）（2）中的計算確定該物質的最簡式及分子式；（3）有機物含C、H、O元素，為醇或醚．