Question

20．按要求在下列空格中填空．
（1）一定量的乙醇與苯的混合物與足量的金屬鈉反應(yīng)，可生成11.2L氫氣（在標準狀況下），將此混合物燃燒能生成108g水．
①求混合物中乙醇的物質(zhì)的量1mol
②求混合物中苯的質(zhì)量78g
（2）某種烴A的蒸氣折合成標況下的密度是3.214g/L，已知該烴的碳氫質(zhì)量比為5：1，求：
①該烴的相對分子質(zhì)量：72，
②如果該烴的一氯取代物有4種，寫出該烴的結(jié)構(gòu)簡式：CH₃CH₂CH（CH₃）₂
（3）5.8g有機物完全燃燒，只生成CO₂和H₂O氣其體積比為1：1（同壓同溫），若把它們通過堿石灰，堿石灰在增加18.6g，同量的有機物與0.1mol乙酸完全發(fā)生酯化反應(yīng)．又知該有機物對空氣的相對密度為2．（注意：羥基不能直接連在雙鍵上）
①有機物的分子式C₃H₆O
②有機物的結(jié)構(gòu)簡式CH₂=CHCH₂OH．

Answer 1

分析 （1）①苯不與鈉反應(yīng)，生成的氫氣為乙醇與水反應(yīng)生成的，根據(jù)氫氣的物質(zhì)的量可以確定混合物中乙醇的量；
②混合物中氫元素燃燒后都轉(zhuǎn)化成水，根據(jù)氫元素質(zhì)量守恒可以確定苯的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計算出苯的質(zhì)量；
（2）①根據(jù)M=ρV_m計算烴A的摩爾質(zhì)量，進而確定A的相對分子質(zhì)量；
②該烴的碳氫質(zhì)量比為5：1，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$確定C、H原子數(shù)目之比，進而確定該烴的最簡式，再根據(jù)該烴的相對分子質(zhì)量確定該烴的分子式，烴的一氯代物的同分異構(gòu)體有4種，說明分子中由4種化學環(huán)境不同的H原子，結(jié)合分子式確定其結(jié)構(gòu)簡式；
（3）該有機物對空氣的相對密度為2，則有機物相對分子質(zhì)量=29×2=58，5.8g有機物的物質(zhì)的量為0.1mol，燃燒生成CO₂和H₂O氣且體積比為1：1，堿石灰在增加18.6g為CO₂和H₂O的質(zhì)量，計算二者物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒計算分子中C、H原子數(shù)目，再根據(jù)相對分子質(zhì)量計算O原子數(shù)目，進而確定有機物分子式，同量的有機物與0.1mol乙酸完全發(fā)生酯化反應(yīng)，則有機物分子含有1個-OH，結(jié)合有機物分子式確定其結(jié)構(gòu)簡式．

解答 解：（1）①標況下11.2L氫氣的物質(zhì)的量為：$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，則混合物中含有C₂H₅OH的物質(zhì)的量為：0.5mol×2=1mol；
故答案為：1mol；
②1mol乙醇完全燃燒會生成水的物質(zhì)的量為：$\frac{1mol×6}{2}$=3mol，質(zhì)量為：18g/mol×3mol=54g，
混合物燃燒能生成108g水，則混合物中苯完全燃燒生成水的質(zhì)量為：108g-54g=54g，水的物質(zhì)的量為：$\frac{54g}{18g/mol}$=3mol，
3mol水中含有6molH原子，則苯的物質(zhì)的量為：$\frac{6mol}{6}$=1mol，
所以混合物中苯的質(zhì)量為：78g/mol×1mol=78g，
故答案為：78g；
（2）①該烴的摩爾質(zhì)量為：M=ρV_m=3.214g/L×22.4L/mol=72g/mol，故其相對分子質(zhì)量為72，
故答案為：72．
②該烴的碳氫質(zhì)量比為5：1，C、H元素的物質(zhì)的量之比為：$\frac{5}{12}$：$\frac{1}{1}$=5：12，該烴的最簡式為：C₅H₁₂，最簡式相對分子質(zhì)量為72，而烴的相對原子質(zhì)量是72，所以該有機物的分子式為：C₅H₁₂，C₅H₁₂為戊烷，戊烷的同分異構(gòu)體分為正戊烷、異戊烷和新戊烷，其中正戊烷的一氯代物有3種、異戊烷的一氯代物的同分異構(gòu)體有4種、新戊烷的一氯代物的同分異構(gòu)體有1種，所以滿足條件的烴的同分異構(gòu)體為：CH₃CH₂CH（CH₃）₂，
故答案為：CH₃CH₂CH（CH₃）₂；
（3）①該有機物對空氣的相對密度為2，則有機物相對分子質(zhì)量=29×2=58，
5.8g有機物的物質(zhì)的量為$\frac{5.8g}{58g/mol}$=0.1mol，燃燒生成CO₂和H₂O氣且體積比為1：1，堿石灰在增加18.6g為CO₂和H₂O的質(zhì)量，則n（CO₂）=n（H₂O）=$\frac{18.6g}{44g/mol+18g/mol}$=0.3mol，
則有機物分子中N（C）=$\frac{0.3mol}{0.1mol}$=3、N（H）=$\frac{0.3mol×2}{0.1mol}$=6、N（O）=$\frac{58-12×3-6}{16}$=1，
故有機物分子式為C₃H₆O，
故答案為：C₃H₆O；
②同量的有機物與0.1mol乙酸完全發(fā)生酯化反應(yīng)，則有機物分子含有1個-OH，機物分子式為C₃H₆O，含有1個C=C雙鍵，故其結(jié)構(gòu)簡式為CH₂=CHCH₂OH；
故答案為：CH₂=CHCH₂OH．

點評 本題考查有機物分子式確定、結(jié)構(gòu)簡式的判斷，題目難度中等，注意掌握質(zhì)量守恒定律在化學計算中的應(yīng)用，明確發(fā)生反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．