Question

靛玉紅是一種暗紅色針狀結晶，具有抗菌消炎抗腫瘤等作用，某校合作學習小組的同學擬測定其組成，已知靛玉紅由C、H、O、N四種元素組成，相對分子質量為147，實驗流程如下：
假定在燃燒器中C、H、N分別完全轉化為CO₂、H₂O、N₂．請回答下列問題：
（1）靛玉紅樣品的物質的量為

 

；
（2）生成的氮氣的物質的量為

 

；
（3）靛玉紅中碳元素的質量分數(shù)為

 

；
（4）2.94g靛玉紅樣品中氧元素的質量為

 

g；
（5）靛玉紅的分子式為

 

．

Answer 1

考點：有機物實驗式和分子式的確定,有關有機物分子式確定的計算

專題：有機化學基礎

分析：（1）根據(jù)n=

m

M

計算靛玉紅的物質的量；
（2）根據(jù)n=

V

Vm

計算氮氣的物質的量；
（3）根據(jù)二氧化碳的質量計算二氧化碳的物質的量，根據(jù)C守恒計算靛玉紅中碳的質量分數(shù)；
（4）根據(jù)水的質量計算靛玉紅中氫的質量，用總質量減去碳、氫、氮的質量即得氧的質量，進而計算氧元素的質量分數(shù)；
（5）計算出碳、氫、氧、氮原子個數(shù)比，寫出實驗式，根據(jù)相對分子質量確定靛玉紅的分子式．

解答： 解：（1）靛玉紅的物質的量為：

2.94g

147g/mol

=0.02mol，故答案為：0.02mol；
（2）氮氣物質的量=

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，故答案為：0.01mol；
（3）二氧化碳的物質的量為：

7.04g

44g/mol

=0.16mol，碳的質量分數(shù)=

0.16mol×12g/mol

2.94g

×100%=7.04X12÷（44X2.94）=65.31%，故答案為：65.3%；
（4）水的物質的量為：

0.9g

18g/mol

=0.05mol，含氫0.1mol，氧元素質量=2.94g-（0.16mol×12g/mol）-0.1mol×1g/mol-0.01mol×28g/mol=0.64g，
故答案為：0.64；
（5）碳、氫、氧、氮原子個數(shù)比=0.16mol：0.1mol：

0.64g

16g/mol

：0.02mol=8：5：2：1，即最簡式為：C₈H₅O₂N，式量為：12×8+5+16×2+14=147，和靛玉紅相對分子質量相等，故靛玉紅的分子式為：C₈H₅O₂N，故答案為：C₈H₅O₂N．

點評：本題考查了有機物實驗式和分子式的確定，要根據(jù)燃燒產物計算元素的含量，注意質量守恒定律的應用．