Question

烴的含氧衍生物W的蒸氣密度是同溫同壓下氫氣密度的45倍．13.5gW與9.6g氧氣混合后在一密閉容器中引燃，充分燃燒后得CO、CO₂、H₂O（g）混合氣體，將該混合氣體三等分，甲、乙、丙三位學生分別進行三個實驗通過測定混合氣體各成分的質量來確定W的分子式：
甲：混合氣體

足量的氯化鈣增重2.7g足量的堿石灰增重2.2g

余氣排入大氣
乙：混合氣體

足量CuO

質量減輕1.6g

足量堿石灰增重9.3g

無氣體剩余
丙：混合氣體

增重的氯化鈣增重2.7g足量的熱氯化銅減輕1.6g

余氣排入大氣
（1）請簡要評價甲、乙、丙三個實驗：

 

最合理；
（2）根據你認為最合理的實驗方案所提供的實驗數(shù)據計算推斷得W的分子式．
（3）若該有機物含有兩種含氧官能團，在濃硫酸存在下兩分子反應可生成含有六元環(huán)的化合物，試寫出該有機物的結構簡式．

Answer 1

考點：有關有機物分子式確定的計算,化學研究基本方法及作用

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：（1）甲中最終剩余氣體為CO，直接排入大氣，會污染空氣；乙中無法計算燃燒生成水、二氧化碳的質量，無法得出結果；氯化鈣增重2.7g為水的質量，根據固體質量差計算CO的質量，根據質量守恒定律計算燃燒生成二氧化碳的質量，進而確定有機物的最簡式，結合有機物相對分子質量可以確定分子式；
（2）由相對氫氣的密度，可知有機物相對分子質量為90，氯化鈣增重2.7g為水的質量，根據固體質量差計算CO的質量，根據質量守恒定律計算燃燒生成二氧化碳的質量，根據n=

m

M

計算有機物、水、CO、二氧化碳的物質的量，根據原子守恒計算有機物中C、H原子數(shù)目，結合相對分子質量確定氧原子數(shù)目，進而確定有機物分子式；
（3）有機物含有兩種含氧官能團，在濃硫酸存在下兩分子反應可生成含有六元環(huán)的化合物，結合有機物的分子式確定可能的結構簡式．

解答： 解：（1）甲中最終剩余氣體為CO，直接排入大氣，會污染空氣；乙中無法計算燃燒生成水、二氧化碳的質量，無法得出結果；氯化鈣增重2.7g為水的質量，根據固體質量差計算CO的質量，根據質量守恒定律計算燃燒生成二氧化碳的質量，進而確定有機物的最簡式，結合有機物相對分子質量可以確定分子式，故方案丙最合理，
故答案為：丙；
（2）由相對氫氣的密度，可知有機物相對分子質量為45×2=90，氯化鈣增重2.7g為水的質量，物質的量=

2.7g

18g/mol

=0.15mol，
CuO固體增重1.6g，則：
CuO+CO

△   .

Cu+CO₂ 質量減輕
    28             16
    m              1.6g
m=

1.6g×28

16

=2.8g，則n（CO）=

2.8g

28g/mol

=0.1mol，
燃燒生成二氧化碳的質量=（13.5g+9.6g）÷3-2.7g-2.8g=2.2g，n（CO₂）=

2.2g

44g/mol

=0.05mol，
每份氣體對應有機物的物質的量=

13.5g

3

÷90g/mol=0.05mol，
故該有機物分子中C原子數(shù)目=

0.1mol+0.05mol

0.05mol

=3、H原子數(shù)目=

0.15mol×2

0.05mol

=6、O原子數(shù)目=

90-12×3-6

16

=3，故有機物W分子式為C₃H₆O₃，
答：有機物W的分子式為C₃H₆O₃；
（3）有機物含有兩種含氧官能團，在濃硫酸存在下兩分子反應可生成含有六元環(huán)的化合物，應是發(fā)生酯化反應，則有機物的結構簡式為CH₃CH（OH）COOH，
答：該有機物的結構簡式為CH₃CH（OH）COOH．

點評：本題考查有機物分子式與結構的確定、實驗方案評價等，是對學生綜合能力的考查，理解原理是解題關鍵，難度中等．