Question

（1）準(zhǔn)確稱取3.0g有機(jī)物樣品A（只含有C、H、O三種元素中的一種或三種），在氧氣中充分燃燒后生成3.6g水和3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）CO₂．
①通過計(jì)算確定該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式．
②要確定該有機(jī)物的分子式，是否還要其他的條件，請(qǐng)簡(jiǎn)述其理由

H原子已經(jīng)飽和，最簡(jiǎn)式即為分子式

．
③總物質(zhì)的量一定的情況下，該有機(jī)物和某氣態(tài)烴的混和物，無論以何比例混合，完全燃燒所消耗的氧氣的物質(zhì)量也為定值，則該烴的分子式為

C₃H₆

（2）有機(jī)物B由碳，氫，氧三種元素組成．現(xiàn)取4.6gB與5.6L氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）在密閉容器中燃燒，燃燒后只生成CO₂、CO和水蒸氣（假設(shè)反應(yīng)沒有剩余），將反應(yīng)生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰，濃硫酸增重5.4g，堿石灰增重4.4g．回答下列題：
①4.6gB中所含氫原子的物質(zhì)的量為

0.6mol

，碳原子的物質(zhì)的量為

0.2mol

；
②通過計(jì)算確定該有機(jī)物的分子式：
（3）可以利用核磁共振氫譜法確定有機(jī)物B的結(jié)構(gòu)，請(qǐng)完成下表：

判斷依據(jù)	結(jié)論（寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式））
核磁共振氫譜有1個(gè)峰	CH3OCH3
核磁共振氫譜有3個(gè)峰	CH3CH2OH

Answer 1

分析：（1）①3.6g水的物質(zhì)的量為

3.6g

18g/mol

=0.2mol，故n（H）=0.2mol×2=0.4mol，m（H）=0.4mol×1g/mol=0.4g，3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）CO₂的物質(zhì)的量為

3.36L

22.4L/mol

=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）=

2.4g

16g/mol

=0.15mol，故n（C）：n（H）：n（O）=0.15mol：0.4mol：0.15mol=3：8：3，故實(shí)驗(yàn)式為C₃H₈O；
②H原子已經(jīng)飽和，最簡(jiǎn)式即為分子式；
③總物質(zhì)的量一定的情況下，該有機(jī)物和某氣態(tài)烴的混和物，無論以何比例混合，完全燃燒所消耗的氧氣的物質(zhì)量也為定值，說明1molC₃H₈O與烴消耗的氧氣的物質(zhì)的量相等，將C₃H₈O改寫為C_xH_y?H₂O形式判斷；
（2）①濃硫酸增重5.4g是水的質(zhì)量，根據(jù)n=

m

M

計(jì)算水的物質(zhì)的量，根據(jù)H原子守恒有n（H）=2n（H₂O），堿石灰增重4.4g是生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)n=

V

Vm

計(jì)算氧氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計(jì)算氧氣的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒計(jì)算CO的質(zhì)量，再根據(jù)n=

m

M

計(jì)算CO的物質(zhì)的量，根據(jù)C原子守恒有n（C）=n（CO₂）+n（CO），
②根據(jù)m=nM計(jì)算C原子、H原子的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算O原子的質(zhì)量，根據(jù)n=

m

M

計(jì)算O原子的物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算最簡(jiǎn)式，據(jù)此解答；
（3）核磁共振氫譜有1個(gè)峰，分子中H原子等效，結(jié)合分子式書寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；
核磁共振氫譜有3個(gè)峰，說明分子中有3種不等效H原子，結(jié)合分子式書寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

解答：解：（1）①3.6g水的物質(zhì)的量為

3.6g

18g/mol

=0.2mol，故n（H）=0.2mol×2=0.4mol，m（H）=0.4mol×1g/mol=0.4g，3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）CO₂的物質(zhì)的量為

3.36L

22.4L/mol

=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）=

2.4g

16g/mol

=0.15mol，故n（C）：n（H）：n（O）=0.15mol：0.4mol：0.15mol=3：8：3，故實(shí)驗(yàn)式為C₃H₈O；
故答案為：C₃H₈O；
②H原子已經(jīng)飽和，最簡(jiǎn)式即為分子式，故有機(jī)物分子式為C₃H₈O；
故答案為：H原子已經(jīng)飽和，最簡(jiǎn)式即為分子式；
③總物質(zhì)的量一定的情況下，該有機(jī)物和某氣態(tài)烴的混和物，無論以何比例混合，完全燃燒所消耗的氧氣的物質(zhì)量也為定值，說明1molC₃H₈O與烴消耗的氧氣的物質(zhì)的量相等，將C₃H₈O改寫為C₃H₆?H₂O，故該烴為C₃H₆符合，
故答案為：C₃H₆；
（2）①濃硫酸增重5.4g是水的質(zhì)量，水的物質(zhì)的量為

5.4g

18g/mol

=0.3mol，根據(jù)H原子守恒有n（H）=2n（H₂O）=0.6mol，堿石灰增重4.4g是生成的二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳的物質(zhì)的量為

4.4g

44g/mol

=0.1mol，氧氣的物質(zhì)的量為

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，氧氣的質(zhì)量為0.25mol×32g/mol=8g，根據(jù)質(zhì)量守恒可知CO的質(zhì)量為4.6g+8g-5.4g-4.4g=2.8g，CO的物質(zhì)的量為

2.8g

28g/mol

=0.1mol，根據(jù)C原子守恒有n（C）=n（CO₂）+n（CO）=0.1mol+0.1mol=0.2mol，
故答案為：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）=

1.6g

16g/mol

=0.1mol，故n（C）：n（H）：n（O）=0.2mol：0.6mol：0.1mol=2：6：1，故實(shí)驗(yàn)式為C₂H₆O，H原子已經(jīng)飽和，最簡(jiǎn)式即為分子式，
故答案為：C₂H₆O；
（3）若核磁共振氫譜有1個(gè)峰，分子中H原子等效，故有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃OCH₃，
若核磁共振氫譜有3個(gè)峰，說明分子中有3種不等效H原子，故有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH₂OH，
故答案為：CH₃OCH₃，CH₃CH₂OH；

點(diǎn)評(píng)：考查有機(jī)物分子式的確定，難度中等，利用元素守恒判斷有機(jī)物的最簡(jiǎn)式是解題的關(guān)鍵．