Question

（5分）某含C、H、O三種元素的有機物4.6 g完全燃燒，若將生成的氣體全部通過濃硫酸，則濃硫酸質量增加5.4 g；若將生成的氣體全部通過足量的過氧化鈉，過氧化鈉的質量增加6.2 g（假定氣體全部吸收）。
（1）試通過計算推斷該有機物的分子式。
（2）該有機物有多種同分異構體，其中一種能和Na反應生成H₂，請試寫出該有機物的結構簡式：________________________。

Answer 1

（1）該有機物分子式為C₂H₆O。
根據題意   n(H)＝＝0.6 mol（1分）
Na₂O₂＋2CO₂＝2Na₂CO₃＋O₂   Δ(m)
88               32    56
m(CO₂)                6.2 g－m(H)
Na₂O₂＋2H₂O＝4NaOH ＋ O₂   Δ(m)
36                32    4
5.4 g                   m(H)
m(H)＝＝0.6 g
m(CO₂)＝＝8.8 g
n(C)＝＝0.2 mol（1分）
n(O)＝＝0.1 mol（1分）
該有機物分子中C、H、O原子數目之比=n（C）：n（H）：n（O）=0.2：0.6：0.1=2：6：1，故有機物分子式為C₂H₆O。
（2）結構簡式為CH₃CH₂OH

解析試題分析：（1）濃硫酸質量增加5.4g為燃燒生成水的質量，其物質的量=5.4g÷18g/mol=0.3mol，則n（H）=0.3mol×2=0.6 mol，m（H）=0.6g。
Na₂O₂＋2CO₂＝2Na₂CO₃＋O₂   Δ(m)
88               32    56
m(CO₂)                6.2 g－m(H)
Na₂O₂＋2H₂O＝4NaOH ＋ O₂   Δ(m)
36                32    4
5.4 g                   m(H)
m(CO₂)＝＝8.8 g
n(C)＝＝0.2 mol（1分）
n(O)＝＝0.1 mol（1分）
故該有機物分子中C、H、O原子數目之比=n（C）：n（H）：n（O）=0.2：0.6：0.1=2：6：1，有機物的最簡式為C₂H₆O，H原子已經飽和C的四價結構，故有機物分子式為C₂H₆O。
（2）該有機物分子式為C₂H₆O，能與Na反應生成氫氣，則有機物含有羥基，所以結構簡式為CH₃CH₂OH。
考點：本題考查有機物分子式確定的計算、同分異構體。