Question

某液態有機物0.1mol與0.3mol氧氣混合，于密閉容器中用電火花點火，燃燒完畢，將燃燒產物通入過量澄清石灰水中，可生成白色沉淀20.0g，溶液質量減少5.8g，剩余氣體繼續通過灼熱的氧化銅，可使氧化銅質量減少1.6g．又知該有機物能跟金屬鈉發生置換反應，還能發生銀鏡反應．通過計算寫出該有機物的化學式，判斷該有機物的結構簡式．

Answer 1

將燃燒產物通入過量的澄清石灰水中，可得到沉淀20g為生成碳酸鈣的質量，其物質的量為

20g

100g/mol

=0.2mo，根據碳原子守恒生成二氧化碳的物質的量為0.2mol，
該有機物的燃燒產物可以與CuO反應，說明有CO生成，可以使CuO質量減少1.6g，則：
CuO+CO

△

Cu+CO₂，質量減少
1mol 16g
n（CO）1.6g
則n（CO）=

1mol×1.6g

16g

=0.1mol，故0.1mol有機物含有C原子為0.2mol+0.1mol=0.3mol，
溶液質量減少5.8g，則生成的碳酸鈣與燃燒生成的水、二氧化碳的質量之差為5.8g，故燃燒生成水的質量為20g-0.2mol×44g/mol-5.8g=5.4g，故燃燒生成水的物質的量為

5.4g

18g/mol

=0.3mol，則0.1mol有機物含有H原子為0.3mol×2=0.6mol，
根據氧原子守恒可知，0.1mol有機物含有O原子的物質的量為0.2mol×2+0.1mol+0.3mol-0.3mol×2=0.2mol，
故有機物分子中N（C）=

0.3mol

0.1mol

=3、N（H）=

0.6mol

0.1mol

=6、N（O）=

0.2mol

0.1mol

=2，則有機物的分子式為C₃H₆O₂，
該有機物能跟金屬鈉發生置換反應，還能發生銀鏡反應，含有-OH、-CHO，則有機物可能的結構簡式為：CH₃-CHOH-CHO或CH₂OH-CH₂-CHO，
答：該有機物的化學式為C₃H₆O₂，結構簡式為CH₃-CHOH-CHO或CH₂OH-CH₂-CHO．