有机物A由碳、氢、氧三种元素组成.现取2.3g A与2.8L氧气(标准状况)在密闭容器中燃烧,燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气(假设反应物没有剩余).将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重2.7g,碱石灰增重2.2g.回答下列问题:(1)2.3g A中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少?(2)通过计算确定该有机物的分子式.

问题描述:

有机物A由碳、氢、氧三种元素组成.现取2.3g A与2.8L氧气(标准状况)在密闭容器中燃烧,燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气(假设反应物没有剩余).将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重2.7g,碱石灰增重2.2g.回答下列问题:
(1)2.3g A中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少?
(2)通过计算确定该有机物的分子式.

(1)浓硫酸增重2.7g为水的质量,n(H2O)=

2.7g
18g/mol
=0.15mol,
碱石灰增重2.2g为二氧化碳的质量,n(CO2)=
2.2g
44g/mol
=0.05mol,
2.8L氧气的物质的量=
2.8L
22.4L/mol
=0.125mol,氧气的质量=0.125mol×32g/mol=4g
故CO的质量=2.3g+4g-2.7g-2.2g=1.4g,故 n(CO)=
1.4g
28g/mol
=0.05mol,
故2.3g A中n(H)=2n(H2O)=0.3mol,n(C)=n(CO2)+n(CO)=0.05mol+0.05mol=0.1mol,
答:2.3g A中所含氢原子、碳原子的物质的量各是0.3mol、0.1mol
(2)2.3g A中,n(H)=0.3mol,n(C)=0.1mol,
n(O)=2n(CO2)+n(CO)+n(H2O)-2n(O2)=2×0.05 mol+0.05 mol+0.15 mol-2×0.125 mol=0.05mol,
所以,n(C):n(H):n(O)=0.1:0.3:0.05=2:6:1,
故A的最简式为C2H6O,由H原子与碳原子数目可知,A的分子式为C2H6O,
答:有机物A的分子式为C2H6O.
答案解析:(1)浓硫酸增重2.7g为水的质量,碱石灰增重2.2g为二氧化碳的质量,根据n=
m
M
计算二氧化碳、水的物质的量;根据n=
V
Vm
计算氧气的物质的量,根据质量守恒计算CO的质量,进而计算CO的物质的量,再根据原子守恒计算;
(2)根据氧原子守恒计算2.3gA中氧原子的质量,再根据(1)中的计算确定该物质的最简式,据此解答.
考试点:有关有机物分子式确定的计算.
知识点:本题考查有机物分子式的确定,题目难度不大,注意从质量守恒的角度计算一氧化碳的质量,再根据原子守恒计算.