Question

A是芳香烃的含氧衍生物．为了测定其分子组成，进行如下实验：
①在一定温度和压强下将A气化，其气体的质量是同温、同压下等体积氦气质量的38倍；
②称取7.6gA，在11.2L氧气中完全燃烧，其产物只有CO₂和水蒸气．将反应后的混合气通过浓硫酸后体积为10.64L，浓H₂SO₄质量增加3.6g．再将余下的气体通过盛有足量Na₂O₂的干燥管后，气体体积减少至6.16L（气体体积均在标准状况下测定）．试回答：
（1）A的分子式为

 

；
（2）A物质苯环上只有一取代基，遇FeCl₃溶液无显色反应．1mol A只能与1mol NaHCO₃反应；1mol A与足量Na反应生成1mol H₂．则A的结构简式为

 

；
（3）A与足量钠反应的化学方程式是

 

．

Answer 1

考点：有关有机物分子式确定的计算

专题：烃及其衍生物的燃烧规律

分析：（1）在一定温度和压强下将A汽化，其质量是同温、同压下氦气质量的38倍，则A的相对分子质量是38×4=152，7.6g有机物A的物质的量是0.05mol，浓硫酸增重3.6g，则反应中生成的水的质量是3.6g，物质的量的是0.2mol，再将余下的气体通过盛有足量Na₂O₂的干燥管，气体体积减少至6.16L（气体体积均在标准状况下测定），由方程式：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，可知生成的CO₂是（10.64L-6.16L）×2=8.96L，物质的量是8.96L÷22.4L/mol=0.4mol，则根据原子守恒可知，A中碳氢原子的个数分别是8、8，所以氧原子的个数是

152-96-8

16

=3，因此化学式是C₈H₈O₃，
（2）A物质遇FeCl₃溶液无显色反应，说明分子中没有酚羟基，1mol A只能与1mol NaHCO₃反应，1mol A与足量Na反应生成1mol H₂，说明分子中含1个醇羟基和1个羧基，A物质苯环上只有一取代基，故侧链为-CH（OH）COOH；
（3）醇羟基、羧基都与Na反应生成氢气．

解答： 解：（1）Mr（A）=38×Mr（He）=38×4=152，7.6gA的物质的量=

7.6g

152g/mol

=0.05mol，
浓硫酸增重3.6g，则反应中生成的水的质量是3.6g，n（H）=

3.6g

18g/mol

×2=0.4mol，
再将余下的气体通过盛有足量碱石灰的干燥管，气体体积减少至6.16L（气体体积均在标准状况下测定），则：
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，体积减小
       2                  1
（10.64L-6.16L）×2      10.64L-6.16L
可知生成的CO₂是（10.64L-6.16L）×2=8.96L，物质的量是8.96L÷22.4L/mol=0.4mol，
则根据原子守恒可知，A分子中碳原子数目=

0.4mol

0.05mol

=8、氢原子数目═

0.4mol

0.05mol

=8，所以氧原子的个数是

152-96-8

16

=3，因此A的分子式是C₈H₈O₃，
故答案为：C₈H₈O₃；
（2）A的分子式是C₈H₈O₃，A物质遇FeCl₃溶液无显色反应，说明分子中没有酚羟基，1mol A只能与1mol NaHCO₃反应，1mol A与足量Na反应生成1mol H₂，说明分子中含1个醇羟基和1个羧基，A物质苯环上只有一取代基，故侧链为-CH（OH）COOH，故A的结构简式为：，
故答案为：；
（3）醇羟基、羧基都与Na反应生成氢气，A与足量钠反应的化学方程式是：，
故答案为：．

点评：本题考查有机物的推断，属于计算型推断，是高考中常见题型，试题综合性强，在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，旨在培养学生分析、归纳、总结问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力，该题的关键是利用好守恒法，难度中等．