(1)准确称取3.0g有机物样品A(只含有C、H、O三种元素中的一种或三种),在氧气中充分燃烧后生成3.6g水和3.36L(标准状况下)CO2.
①通过计算确定该有机物的实验式.
②要确定该有机物的分子式,是否还要其他的条件,请简述其理由______.
③总物质的量一定的情况下,该有机物和某气态烃的混和物,无论以何比例混合,完全燃烧所消耗的氧气的物质量也为定值,则该烃的分子式为______
(2)有机物B由碳,氢,氧三种元素组成.现取4.6gB与5.6L氧气(标准状况)在密闭容器中燃烧,燃烧后只生成CO2、CO和水蒸气(假设反应没有剩余),将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重5.4g,碱石灰增重4.4g.回答下列题:
①4.6gB中所含氢原子的物质的量为______,碳原子的物质的量为______;
②通过计算确定该有机物的分子式:
(3)可以利用核磁共振氢谱法确定有机物B的结构,请完成下表:
判断依据 | 结论(写结构简式)) |
核磁共振氢谱有1个峰 | ______ |
核磁共振氢谱有3个峰 | ______ |
(1)①3.6g水的物质的量为
=0.2mol,故n(H)=0.2mol×2=0.4mol,m(H)=0.4mol×1g/mol=0.4g,3.36L(标准状况下)CO2的物质的量为3.6g 18g/mol
=0.15mol,故n(C)=0.15mol,m(C)=0.15mol×12g/mol=1.8g,由于0.4g+1.8g=2.2g<3.6g,故m(O)=3.6g-0.4g-1.8g=2.4g,n(O)=3.36L 22.4L/mol
=0.15mol,故n(C):n(H):n(O)=0.15mol:0.4mol:0.15mol=3:8:3,故实验式为C3H8O;2.4g 16g/mol
故答案为:C3H8O;
②H原子已经饱和,最简式即为分子式,故有机物分子式为C3H8O;
故答案为:H原子已经饱和,最简式即为分子式;
③总物质的量一定的情况下,该有机物和某气态烃的混和物,无论以何比例混合,完全燃烧所消耗的氧气的物质量也为定值,说明1molC3H8O与烃消耗的氧气的物质的量相等,将C3H8O改写为C3H6•H2O,故该烃为C3H6符合,
故答案为:C3H6;
(2)①浓硫酸增重5.4g是水的质量,水的物质的量为
=0.3mol,根据H原子守恒有n(H)=2n(H2O)=0.6mol,碱石灰增重4.4g是生成的二氧化碳的质量,二氧化碳的物质的量为5.4g 18g/mol
=0.1mol,氧气的物质的量为4.4g 44g/mol
=0.25mol,氧气的质量为0.25mol×32g/mol=8g,根据质量守恒可知CO的质量为4.6g+8g-5.4g-4.4g=2.8g,CO的物质的量为5.6L 22.4L/mol
=0.1mol,根据C原子守恒有n(C)=n(CO2)+n(CO)=0.1mol+0.1mol=0.2mol,2.8g 28g/mol
故答案为:0.6 mol,0.2 mol;
②m(H)=0.6mol×1g/mol=0.6g,m(C)=0.2mol×12g/mol=2.4g,故m(O)=4.6g-0.6g-2.4g=1.6g,n(O)=
=0.1mol,故n(C):n(H):n(O)=0.2mol:0.6mol:0.1mol=2:6:1,故实验式为C2H6O,H原子已经饱和,最简式即为分子式,1.6g 16g/mol
故答案为:C2H6O;
(3)若核磁共振氢谱有1个峰,分子中H原子等效,故有机物的结构简式为CH3OCH3,
若核磁共振氢谱有3个峰,说明分子中有3种不等效H原子,故有机物的结构简式为CH3CH2OH,
故答案为:CH3OCH3,CH3CH2OH;