Question

3．某有机物由C、H、O三种元素组成，其相对分子质量为76，0.05mol该有机物完全燃烧的产物用碱石灰完全吸收，碱石灰增重6.2g，相同质量的该有机物完全燃烧的产物通过足量Na₂O₂ ，它只增重3g．
（1）该有机物的分子式；
（2）若该有机物既能与乙醇、又能与乙酸发生酯化反应，写出该有机物的结构简式．

Answer 1

分析 相对分子质量为76，0.05mol该有机物的质量为76g/mol×0.05mol=3.8g，完全燃烧的产物用碱石灰完全吸收，碱石灰增重6.2g，即生成的二氧化碳和水的质量共为6.2g，有机物在足量氧气中燃烧生成CO₂和H₂O，与Na₂O₂发生反应：2Na₂O₂+CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，对生成物变式：Na₂CO₃～Na₂O₂•CO，2NaOH～Na₂O₂•H₂，固体增加的质量相当于CO和H₂的质量，
相同质量的该有机物完全燃烧的产物通过足量Na₂O₂ ，它只增重3g，应为CO和H原子的质量，以此解答该题．

解答 解：设有机物的分子式为C_xH_yO_z，
其相对分子质量为76，则12x+y+16y=76…①；
0.05mol该有机物完全燃烧的产物用碱石灰完全吸收，碱石灰增重6.2g，应为二氧化碳和水的质量，则0.05x×44+$\frac{1}{2}$×0.05y×18=6.2…②；
相同质量的该有机物完全燃烧的产物通过足量Na₂O₂ ，它只增重3g，
有机物在足量氧气中燃烧生成CO₂和H₂O，与Na₂O₂发生反应：2Na₂O₂+CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，对生成物变式：Na₂CO₃～Na₂O₂•CO，2NaOH～Na₂O₂•H₂，固体增加的质量相当于CO和H₂的质量，
则0.05x×28+0.05y=3…③，
联式①②③可得x=2，y=4，z=3，
则分子式为C₂H₄O₃，
若该有机物既能与乙醇、又能与乙酸发生酯化反应，说明含有羟基和羧基，结构简式为HOCH₂COOH，
答：（1）该有机物的分子式为C₂H₄O₃；
（2）该有机物的结构简式为HOCH₂COOH．

点评 本题考查了分子式和结构简式的确定等知识点，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，明确有机物中官能团的性质是解本题的关键，难度不大．