Question

13．已知1mol某有機(jī)物含碳原子nmol，在恰好完全燃燒時(shí)消耗1.5n mol氧氣．請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：
（1）該有機(jī)物的化學(xué)式可能為：①C_nH_2n，②C_nH_2n+2O，③-，④-．（用n表示分子內(nèi)的碳原子數(shù)，你認(rèn)為有機(jī)種化學(xué)式就填幾種，但誤填或多填都要扣分）；
（2）若4.4g該有機(jī)物（R）與足量的鈉反應(yīng)可收集到H₂560ml（標(biāo)況下），則構(gòu)成該有機(jī)物的烴基可能有幾種？8
（3）請(qǐng)寫出對(duì)該有機(jī)物（R）化學(xué)式的推斷過(guò)程有機(jī)物R的組成符合C_nH_2n+2O，又知4.4gR與足量的鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣為$\frac{0.56}{22.4}$=0.025mol
則：R分子中含羥基0.025×2=0.05mol
則有關(guān)系式：4.4/0.05=14n+2+16n=5
∴R的化學(xué)式：C₅H₁₂O．

Answer 1

分析 （1）已知1mol某有機(jī)物含碳原子n mol，完全燃燒時(shí)只生成CO₂和H₂O，說(shuō)明含有C、H元素，可能含有O元素，耗氧氣1.5n mol，由反應(yīng)關(guān)系C～O₂～CO₂，4H～O₂～2H₂O可知，有機(jī)物中H消耗0.5n氧氣，若為烴，則烴分子中C、H原子數(shù)目之比=n：0.5n×4=n：2n，則烴通式可能為C_nH_2n，若含有氧元素，結(jié)合H原子飽和C的四價(jià)結(jié)構(gòu)，可知通式為C_nH_2n+2O；
（2）若4.4g該有機(jī)物（R）與足量的鈉反應(yīng)可收集到H₂ 560mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），說(shuō)明通式為C_nH_2n+2O，含有11個(gè)羥基，根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式2C_nH_2n+2O～H₂計(jì)算確定其分子式，根據(jù)烷烴同分異構(gòu)體，利用等效氫判斷屬于醇的同分異構(gòu)體數(shù)目．

解答 解：（1）已知1mol某有機(jī)物含碳原子n mol，完全燃燒時(shí)只生成CO₂和H₂O，說(shuō)明含有C、H元素，可能含有O元素，耗氧氣1.5n mol，由反應(yīng)關(guān)系C～O₂～CO₂，4H～O₂～2H₂O可知，有機(jī)物中H消耗0.5n氧氣，
若為烴，則烴分子中C、H原子數(shù)目之比=n：0.5n×4=n：2n，則烴通式可能為C_nH_2n，
若含有氧元素，結(jié)合H原子飽和C的四價(jià)結(jié)構(gòu)，n個(gè)C原子最多連接2n+2個(gè)H原子，可知通式為C_nH_2n+2O，
故答案為：C_nH_2n；C_nH_2n+2O；
（2）若4.4g該有機(jī)物（R）與足量的鈉反應(yīng)可收集到H₂1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），說(shuō)明通式為C_nH_2n+2O，含有1個(gè)羥基，n（H₂）=$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol，由關(guān)系式2C_nH_2n+2O～H₂可知n（C_nH_2n+2O）=0.025mol×2=0.05mol，則M（C_nH_2n+2O）=$\frac{4.4g}{0.05mol}$=88g/mol，故14n+2+16=88，解得：n=5，qi 分子式為C₅H₁₂O，
若為-OH取代CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃中H原子形成的醇，有3種結(jié)構(gòu)，
若為-OH取代CH₃CH₂CH（CH₃）₂中H原子形成的醇，有4種結(jié)構(gòu)，
若為-OH取代C（CH₃）₄中H原子形成的醇，有1種結(jié)構(gòu)，該醇共有3+4+1=8種，
故答案為：8；
（3）根據(jù)（2）的分析可知，該有機(jī)物R的組成符合C_nH_2n+2O，又知4.4g R與足量的鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣為$\frac{0.56}{22.4}$=0.025mol
則：R分子中含羥基0.025×2=0.05mol
則有關(guān)系式：4.4/0.05=14n+2+16n=5
∴R的化學(xué)式：C₅H₁₂O，
故答案為：有機(jī)物R的組成符合C_nH_2n+2O，又知4.4g R與足量的鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣為$\frac{0.56}{22.4}$=0.025mol
則：R分子中含羥基0.025×2=0.05mol
則有關(guān)系式：4.4/0.05=14n+2+16n=5
∴R的化學(xué)式：C₅H₁₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的確定，題目難度中等，明確常見有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握同分異構(gòu)體的書寫原則，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．