Question

13．已知1mol某有機物含碳原子nmol，在恰好完全燃燒時消耗1.5n mol氧氣．請回答有關問題：
（1）該有機物的化學式可能為：①C_nH_2n，②C_nH_2n+2O，③-，④-．（用n表示分子內(nèi)的碳原子數(shù)，你認為有機種化學式就填幾種，但誤填或多填都要扣分）；
（2）若4.4g該有機物（R）與足量的鈉反應可收集到H₂560ml（標況下），則構成該有機物的烴基可能有幾種？8
（3）請寫出對該有機物（R）化學式的推斷過程有機物R的組成符合C_nH_2n+2O，又知4.4gR與足量的鈉反應產(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
則有關系式：4.4/0.05=14n+2+16n=5
∴R的化學式：C₅H₁₂O．

Answer 1

分析 （1）已知1mol某有機物含碳原子n mol，完全燃燒時只生成CO₂和H₂O，說明含有C、H元素，可能含有O元素，耗氧氣1.5n mol，由反應關系C～O₂～CO₂，4H～O₂～2H₂O可知，有機物中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，結合H原子飽和C的四價結構，可知通式為C_nH_2n+2O；
（2）若4.4g該有機物（R）與足量的鈉反應可收集到H₂ 560mL（標準狀況），說明通式為C_nH_2n+2O，含有11個羥基，根據(jù)反應關系式2C_nH_2n+2O～H₂計算確定其分子式，根據(jù)烷烴同分異構體，利用等效氫判斷屬于醇的同分異構體數(shù)目．

解答 解：（1）已知1mol某有機物含碳原子n mol，完全燃燒時只生成CO₂和H₂O，說明含有C、H元素，可能含有O元素，耗氧氣1.5n mol，由反應關系C～O₂～CO₂，4H～O₂～2H₂O可知，有機物中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，結合H原子飽和C的四價結構，n個C原子最多連接2n+2個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該有機物（R）與足量的鈉反應可收集到H₂1.12L（標準狀況），說明通式為C_nH_2n+2O，含有1個羥基，n（H₂）=$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol，由關系式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種結構，
若為-OH取代CH₃CH₂CH（CH₃）₂中H原子形成的醇，有4種結構，
若為-OH取代C（CH₃）₄中H原子形成的醇，有1種結構，該醇共有3+4+1=8種，
故答案為：8；
（3）根據(jù)（2）的分析可知，該有機物R的組成符合C_nH_2n+2O，又知4.4g R與足量的鈉反應產(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
則有關系式：4.4/0.05=14n+2+16n=5
∴R的化學式：C₅H₁₂O，
故答案為：有機物R的組成符合C_nH_2n+2O，又知4.4g R與足量的鈉反應產(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
則有關系式：4.4/0.05=14n+2+16n=5
∴R的化學式：C₅H₁₂O．

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，明確常見有機物結構與性質(zhì)為解答關鍵，注意掌握同分異構體的書寫原則，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．