Question

12.0g某液態(tài)有機(jī)化合物A完全燃燒后，生成14.4gH₂O和26.4g CO₂．測得有機(jī)化合物A的蒸氣與H₂的相對密度是30，求：
（1）有機(jī)物A的分子式

C₃H₈O

．
（2）用如圖所示裝置測定有機(jī)物A的分子結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）：a mL（密度為ρg/cm³）的有機(jī)物A與足量鈉完全反應(yīng)后，量筒液面讀數(shù)為bmL，若1mol A分子中有x mol氫原子能跟金屬鈉反應(yīng)，則x的計(jì)算式為

2×60b

22.4aρ×1000

或x=

3b

560aρ

（可以不化簡）．

Answer 1

分析：（1）由n=

m

M

=

V

Vm

可知，ρ=

m

V

=

M

Vm

，在相同條件下氣體的相對分子質(zhì)量之比等于密度之比，該化合物的蒸氣對氫氣的相對密度為30，則該化合物的相對分子質(zhì)量為30×2=60，根據(jù)有機(jī)物的質(zhì)量計(jì)算出有機(jī)物的物質(zhì)的量，根據(jù)生成水和二氧化碳的物質(zhì)的量結(jié)合質(zhì)量守恒可計(jì)算出該有機(jī)物的分子式為C₃H₈O，
（2）根據(jù)反應(yīng)為C₃H₈O+xNa→C₃H_（8-x）ONa+

x

2

H₂↑來計(jì)算x值．

解答：解：（1）由n=

m

M

=

V

Vm

可知，ρ=

m

V

=

M

Vm

，在相同條件下氣體的相對分子質(zhì)量之比等于密度之比，該化合物的蒸氣對氫氣的相對密度為30，
則該化合物的相對分子質(zhì)量為30×2=60，
則：n（有機(jī)化合物）=

12.0g

60g/mol

=0.2mol，
n（H₂O）=

14.4g

18g/mol

=0.8mol，
n（CO₂）=

26.4g

44g/mol

=0.6mol，
12.0g有機(jī)物中含有：m（C）=0.6mol×12g/mol=7.2g，
m（H）=2×0.8mol×1g/mol=1.6g，
則m（O）=12.0g-7.2g-1.6g=3.2g，
n（O）=

3.2g

16g/mol

=0.2mol，
所以有機(jī)物中含有：N（C）=

0.6mol

0.2mol

=3，N（H）=

1.6mol

0.2mol

=8，N（O）=

0.2mol

0.2mol

=1，
則有機(jī)物分子式為C₃H₈O，
故答案為：C₃H₈O；
（2）amL（密度為ρg/cm³）的有機(jī)物A的質(zhì)量為：m=aρg，
物質(zhì)的量為：

aρg

60g/mol

=

aρ

60

mol，
量筒液面讀數(shù)為bml，即生成氫氣的體積為bml，則n（H₂）=

b×10-3

22.4

mol，
則C₃H₈O+xNa→C₃H_（8-x）ONa+

x

2

H₂↑
  1                      

x

2

mol

aρ

60

mol                   

b×10-3

22.4

mol
解之得：x=

2×60b

22.4aρ×1000

或x=

3b

560aρ

，
故答案為：

2×60b

22.4aρ×1000

或x=

3b

560aρ

．

點(diǎn)評：本題考查有機(jī)物分子式的確定，題目難度中等，本題中（2）題計(jì)算時注意從反應(yīng)的化學(xué)方程式的角度解答．