Question

10．现有质量为13.8g的A、B两种链状饱和一元醇的混合物，与足量的金属钠反应产生标况下的氢气3.36L．已知①A和B碳原子数均不大于4，且碳原子数A＜B；②A和B分子中均不含有支链，且都能被催化氧化生成醛．
（1）混合物中A的分子式CH₄O．
（2）若n（A）：n（B）=1：1时，B的名称1-丙醇．
（3）若n（A）：n（B）≠1：1时，B的结构简式为CH₃CH₂CH₂CH₂OH；则 n（A）：n（B）=2：1．

Answer 1

分析 （1）链状饱和一元醇的组成通式为C_nH_2n+2O，根据生成氢气的物质的量可计算出该混合物的物质的量，从而可得出混合物的平均相对分子质量为46，乙醇的相对分子质量为46，故一定含有甲醇，A和B碳原子数均不大于4，且A＜B，故A为甲醇，则B为C₃H₈O或C₄H₁₀O；
（2）A为甲醇，根据平均相对分子质量，计算B的相对分子质量，再根据组成通式计算B的组成，再结合分子中均不含有支链，且都能被催化氧化生成醛，写出结构．
（3）A为甲醇，n（A）：n（B）≠1：1时，则B的分子式与（2）中B的分子式不同，结合分子中均不含有支链，且都能被催化氧化生成醛，判断B的结构；
设1 mol混合物中CH₃OH物质的量为x，则C₄H₁₀O为（1 mol-x），列方程计算x的值，据此计算n（A）：n（B）．

解答 解：（1）与足量的金属钠反应产生标况下的氢气3.36L，氢气的物质的量为：$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，根据2-OH～H₂可知，该混合物的物质的量为0.3mol，
链状饱和一元醇的组成通式为C_nH_2n+2O，A、B两种链状饱和一元醇的混合物的平均相对分子质量为：$\frac{13.8g}{0.3mol}$=46，乙醇的相对分子质量为46，故一定含有甲醇，A和B碳原子数均不大于4，且A＜B，故A为CH₃OH，B为C₃H₈O或C₄H₁₀O，
故答案为：CH₄O；
（2）若n（A）：n（B）=1：1时，A为CH₃OH，设B的相对分子质量为x，则：$\frac{x+32}{1+1}$=46，解得：x=60，故B为C₃H₈O，由于分子中均不含有支链，且都能被催化氧化生成醛，所以B为1-丙醇．
故答案为：1-丙醇；
（3）若n（A）：n（B）≠1：1时，A为CH₃OH，B为C₄H₁₀O，分子中均不含有支链，且都能被催化氧化生成醛，故B的结构简式为：CH₃CH₂CH₂CH₂OH，
设1mol混合物中CH₃OH物质的量为x，则C₄H₁₀O为（1 mol-x），由于CH₃OH相对分子质量为32，C₄H₁₀O相对分子质量为74，则：32 g•mol^-1•x+74 g•mol^-1•（1 mol-x）=46 g，解得x=$\frac{2}{3}$mol，所以1 mol-x=$\frac{1}{3}$mol，故n（A）：n（B）=$\frac{2}{3}$mol：$\frac{1}{3}$mol=2：1，
故答案为：CH₃CH₂CH₂CH₂OH；2：1．

点评 考查有机物分子式的确定、有机物的结构与性质等，题目难度中等，利用平均相对分子质量判断一定含有甲醇是解题关键，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．