Question

（1）準確稱取3.0g有機物樣品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（標準狀況下）CO₂．
①通過計算確定該有機物的實驗式．
②要確定該有機物的分子式，是否還要其他的條件，請簡述其理由

H原子已經飽和，最簡式即為分子式

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

C₃H₆

（2）有機物B由碳，氫，氧三種元素組成．現取4.6gB與5.6L氧氣（標準狀況）在密閉容器中燃燒，燃燒后只生成CO₂、CO和水蒸氣（假設反應沒有剩余），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的量為

0.6mol

，碳原子的物質的量為

0.2mol

；
②通過計算確定該有機物的分子式：
（3）可以利用核磁共振氫譜法確定有機物B的結構，請完成下表：

判斷依據	結論（寫結構簡式））
核磁共振氫譜有1個峰	CH3OCH3
核磁共振氫譜有3個峰	CH3CH2OH

Answer 1

分析：（1）①3.6g水的物質的量為

3.6g

18g/mol

=0.2mol，故n（H）=0.2mol×2=0.4mol，m（H）=0.4mol×1g/mol=0.4g，3.36L（標準狀況下）CO₂的物質的量為

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，故實驗式為C₃H₈O；
②H原子已經飽和，最簡式即為分子式；
③總物質的量一定的情況下，該有機物和某氣態烴的混和物，無論以何比例混合，完全燃燒所消耗的氧氣的物質量也為定值，說明1molC₃H₈O與烴消耗的氧氣的物質的量相等，將C₃H₈O改寫為C_xH_y?H₂O形式判斷；
（2）①濃硫酸增重5.4g是水的質量，根據n=

m

M

計算水的物質的量，根據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量，根據n=

V

Vm

計算氧氣的物質的量，再根據m=nM計算氧氣的質量，根據質量守恒計算CO的質量，再根據n=

m

M

計算CO的物質的量，根據C原子守恒有n（C）=n（CO₂）+n（CO），
②根據m=nM計算C原子、H原子的質量，進而計算O原子的質量，根據n=

m

M

計算O原子的物質的量，據此計算最簡式，據此解答；
（3）核磁共振氫譜有1個峰，分子中H原子等效，結合分子式書寫結構簡式；
核磁共振氫譜有3個峰，說明分子中有3種不等效H原子，結合分子式書寫結構簡式．

解答：解：（1）①3.6g水的物質的量為

3.6g

18g/mol

=0.2mol，故n（H）=0.2mol×2=0.4mol，m（H）=0.4mol×1g/mol=0.4g，3.36L（標準狀況下）CO₂的物質的量為

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，故實驗式為C₃H₈O；
故答案為：C₃H₈O；
②H原子已經飽和，最簡式即為分子式，故有機物分子式為C₃H₈O；
故答案為：H原子已經飽和，最簡式即為分子式；
③總物質的量一定的情況下，該有機物和某氣態烴的混和物，無論以何比例混合，完全燃燒所消耗的氧氣的物質量也為定值，說明1molC₃H₈O與烴消耗的氧氣的物質的量相等，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是水的質量，水的物質的量為

5.4g

18g/mol

=0.3mol，根據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量，二氧化碳的物質的量為

4.4g

44g/mol

=0.1mol，氧氣的物質的量為

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，氧氣的質量為0.25mol×32g/mol=8g，根據質量守恒可知CO的質量為4.6g+8g-5.4g-4.4g=2.8g，CO的物質的量為

2.8g

28g/mol

=0.1mol，根據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，故實驗式為C₂H₆O，H原子已經飽和，最簡式即為分子式，
故答案為：C₂H₆O；
（3）若核磁共振氫譜有1個峰，分子中H原子等效，故有機物的結構簡式為CH₃OCH₃，
若核磁共振氫譜有3個峰，說明分子中有3種不等效H原子，故有機物的結構簡式為CH₃CH₂OH，
故答案為：CH₃OCH₃，CH₃CH₂OH；

點評：考查有機物分子式的確定，難度中等，利用元素守恒判斷有機物的最簡式是解題的關鍵．