Question

13．某有機物10.8g完全燃燒生成7.2g水和15.68L（標準狀況）二氧化碳，0.25mol此有機物質量為27g，求此有機物的分子式．又知此有機物有弱酸性，能與金屬鈉反應，也能與氫氧化鈉溶液反應，試推斷此有機物的結構，寫出可能的結構簡式和名稱．

Answer 1

分析 計算10.8g有機物中含有碳元素、氫元素物質的量及質量，根據守恒定律確定是否含有元素，若含有氧元素，計算氧元素物質的量，進而計算有機物最簡式，結合相對分子質量確定有機物分子式，再結合有機物能與金屬鈉反應，也能與NaOH溶液反應，判斷分子中官能團書寫可能的結構簡式和名稱．

解答 解：該有機物的摩爾質量為：$\frac{27g}{0.25mol}$=108g/mol，7.2gH₂O中H原子的物質的量為：$\frac{7.2g}{18g/mol}$×2=0.8mol，標況下15.68LCO₂的物質的量為：$\frac{15.68L}{22.4L/mol}$=0.7mol，則n（C）=0.7mol，
10.8g有機物中m（C）+m（H）=0.7mol×12g/mol+0.8mol×1g/mol=9.2g，故10.8g有機物中m（O）=10.8g-9.2g=1.6gg，則n（O）=$\frac{1.6g}{16g/mol}$=0.1mol，
所以n（C）：n（H）：n（O）=0.7mol：0.8mol：0.1mol=7：8：1，該有機物的最簡式為C₇H₈O，分子式為（C₇H₈O）n，又因相對分子質量為108，即108n=108，解得n=1，所以該有機物的分子式為：C₇H₈O；
有機物具有弱酸性，能與金屬鈉反應，也能與氫氧化鈉溶液反應，所以一定含有酚羥基，即：該有機物分子中一定含有苯環(huán)和羥基，則應該還會有1個甲基，其可能的結構簡式和名稱為：對甲基苯酚、鄰甲基苯酚、間甲基苯酚，
答：該有機物的分子式為C₇H₈O；其可能的結構簡式和名稱為對甲基苯酚、鄰甲基苯酚、間甲基苯酚．

點評 本題考查了有機物分子式、結構簡式的確定，題目難度中等，熟練掌握常見有機物結構與性質為解答關鍵，注意掌握質量守恒定律在確定有機物分子式中的應用．