Question

20．有機(jī)物A是由碳、氫兩種元素或碳、氫、氧三種元素組成．現(xiàn)取0.1mol A在6.72L氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）中充分燃燒，燃燒后的產(chǎn)物通過足量濃硫酸．濃硫酸增重3.6g．再在通過濃硫酸后的氣體中點燃Mg條（足量），生成總質(zhì)量為26.4g的黑、白兩種物質(zhì)，且黑色生成物與白色生成物的質(zhì)量比為1：10，求A的分子式．

Answer 1

分析 設(shè)有機(jī)物的分子式為C_nH_mO_Z，0.1mol A在6.72L氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）中即0.3mol氧氣中充分燃燒，燃燒后的產(chǎn)物通過足量濃硫酸．濃硫酸增重3.6g即為水的質(zhì)量，故水的物質(zhì)的量為0.2mol；剩余的氣體可能為CO₂和CO的混合物或CO₂和過量的O₂的混合物，但無論是哪種情況，均能與鎂燃燒生成白色物質(zhì)MgO和黑色物質(zhì)C，設(shè)出MgO和C的物質(zhì)的量，根據(jù)26.4g的黑、白兩種物質(zhì)，且黑色生成物與白色生成物的質(zhì)量比為1：10，列式計算，然后根據(jù)反應(yīng)過程中C、H、O原子守恒來確定分子式．

解答 解：設(shè)有機(jī)物的分子式為C_nH_mO_Z．
0.1molC_nH_mO_Z 在6.72L氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）即0.3mol氧氣中充分燃燒，燃燒后的產(chǎn)物通過足量濃硫酸．濃硫酸增重3.6g即為水的質(zhì)量，故水的物質(zhì)的量n=$\frac{m}{M}$=$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.2mol；
剩余的氣體可能為CO₂和CO的混合物或CO₂和過量的O₂的混合物，但無論是哪種情況，均能與鎂燃燒生成白色物質(zhì)MgO和黑色物質(zhì)C．
設(shè)MgO和C的物質(zhì)的量分別為xmol和ymol，根據(jù)黑、白兩種物質(zhì)的質(zhì)量為26.4g可知：40x+12y=26.4g ①
然后根據(jù)黑色生成物與白色生成物的質(zhì)量比為1：10，可知：$\frac{40x}{12y}$=$\frac{10}{1}$ ②
解x=0.6mol
y=0.2mol．
即：0.1molC_nH_mO_Z +0.3molO₂ +Mg=0.2molH₂O+0.6molMgO+0.2molC
在整個反應(yīng)過程中，C、H、O原子守恒，故有：0.1n=0.2，解得n=2；
                                      0.1m=0.4，解得m=4；
                                      0.1z+0.6=0.2+0.6，解得z=2．

故有機(jī)物的分子式為C₂H₄O₂．
答：此有機(jī)物的分子式為C₂H₄O₂．

點評 本題考查有機(jī)物的確定，題目難度不大，注意從質(zhì)量守恒的角度計算一氧化碳的質(zhì)量，再根據(jù)原子守恒計算．