题目

某有机物X由C,H,O 三种元素组成,X的沸点为198度.已知：在一定温度和压强下,在密闭容器中把4.2L X的蒸气和18.9L O2（过量）混合后点燃,充分反应后将温度和压强恢复到原来的状态,得到混合气体A29.4L （已知该状况下1 mol 气体的体积为42L）.将A置于标准状况下,气体体积变为8.96L ,其密度为1.7g/L.试推断：
1.原混合气体A中各组成的物质的量
2.X的分子式——

提问时间：2020-09-18

答案

密闭容器中X物质的量为0.1mol；O2物质的量为0.45mol（过量）
点燃后得到混合气体A物质的量为0.7mol
A置于标准状况下,物质的量变为0.4mol
减少的即为H2O,为0.3mol,所以有0.6mol的H
冷却后A气体密度为1.7g/L,那么8.96L就为15.232g.该混合气体的平均摩尔质量为38.08g/mol,气体中主要存在O2和CO2.设O2的质量分数为x,那么CO2的质量分数为1-x,那么可以得到方程32x+44(1-x)=38.08,解得x≈0.5,所以气体A中存在0.2mol的O2和0.2mol的CO2.
(1答)原A气体中存在0.3mol的水、0.2mol的氧气和0.2mol的二氧化碳.
0.2mol的C燃烧需要0.2mol的O2
0.6mol的H燃烧需要0.15mol的O2
加上最后剩下的0.2mol的O2,可以知道,一共有0.55mol的O2.除去原提供的0.45mol的O2,就只有0.1mol的O2,也就说明原有机物中存在0.2mol的O.
0.1mol的X含有0.2mol的C,0.6mol的H和0.2mol的O.
那么1个X分子,含有2个C原子,6个氢原子,2个氧原子,其分子式就是C2H6O2.
(2答)X的分子式为C2H6O2
根据我的推断,该物质很有可能是乙二醇.结构式为：
CH2—OH
│
CH2—OH
有关乙二醇的资料：
乙二醇是没有颜色、粘稠、有甜味的液体,沸点是198℃,熔点是－11.5℃密度是1.109g/cm3,易溶于水和乙醇.它的水溶液的凝固点很低,如60％（体积分数）乙二醇水溶液的凝固点是－49℃.因此,乙二醇可作内燃机的抗冻剂.同时乙二醇也是制造涤纶的重要原料.