Question

14．（1）NO分子因污染空气而臭名昭著．近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究的热点，NO亦被称为“明星分子”．请回答下列问题．
①现代工业生产NO使用氨的催化氧化法，反应的化学方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$4NO+6H₂O
②在含Cu⁺（亚铜离子）的酶的活化中心，亚硝酸根离子可转化为NO，写出Cu⁺和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式Cu⁺+NO₂^-+2H⁺=Cu²⁺+NO↑+H₂O．
（2）酸牛奶中含有乳酸，其结构简式为：，试写出：
①乳酸跟足量金属钠反应的化学反应方程式CH₂OHCH₂COOH+2Na═CH₂（ONa）CH₂COONa+H₂↑．
②乳酸跟少量碳酸钠反应的化学反应方程式2CH₃C（OH）HCOOH+Na₂CO₃→2CH₃C（OH）HCOONa+H₂O+CO₂↑．
（3）已知烃A蒸汽对氦气的相对密度是18，取3.6g 烃A在足量的氧气中充分燃烧，并将所得产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重5.4g，碱石灰增重11g，求：
①该烃A的分子式（要求写出计算过程）
②若烃A的某种同分异构体的一氯代物只有一种，试写出该一氯代物的结构简式．

Answer 1

分析 （1）①NH₃在催化作用下被氧化生成NO和水；
②亚铜离子具有还原性，能够被亚硝酸根离子氧化，生成铜离子，亚硝酸根离子被还原为一氧化氮；
（2）乳酸含有羟基和羧基，都可与钠反应生成氢气，羧基具有酸性；
（3）烃A蒸汽对氦气的相对密度是18，可知相对分子质量为18×4=72，3.6g 烃A的物质的量为$\frac{3.6g}{72g/mol}$=0.05mol，在足量的氧气中充分燃烧，并将所得产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重5.4g，碱石灰增重11g，分别为水、二氧化碳的质量，计算二者的物质的量，可确定分子式，以此解答．

解答 解：（1）①NH₃在催化作用下被氧化生成NO和水，方程式为4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$4NO+6H₂O；
②亚铜离子与亚硝酸根离子发生氧化还原反应生成铜离子和一氧化氮，化学方程式为：Cu⁺+NO₂^-+2H⁺=Cu²⁺+NO↑+H₂O．故答案为：Cu⁺+NO₂^-+2H⁺=Cu²⁺+NO↑+H₂O；
（2）①乳酸含有羟基和羧基，都可与钠反应生成氢气，反应的方程式为CH₂OHCH₂COOH+2Na═CH₂（ONa）CH₂COONa+H₂↑，
故答案为：CH₂OHCH₂COOH+2Na═CH₂（ONa）CH₂COONa+H₂↑；
②羧基具有酸性，可与碳酸钠反应生成二氧化碳、钠盐和水，方程式为2CH₃C（OH）HCOOH+Na₂CO₃→2CH₃C（OH）HCOONa+H₂O+CO₂↑，
故答案为：2CH₃C（OH）HCOOH+Na₂CO₃→2CH₃C（OH）HCOONa+H₂O+CO₂↑；
（3）①烃A蒸汽对氦气的相对密度是18，可知相对分子质量为18×4=72，3.6g 烃A的物质的量为$\frac{3.6g}{72g/mol}$=0.05mol，在足量的氧气中充分燃烧，并将所得产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重5.4g，碱石灰增重11g，分别为水、二氧化碳的质量，且n（CO₂）=$\frac{11g}{44g/mol}$=0.25mol，n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，可知1mol烃含有5molC．12molH原子，则分子式为C₅H₁₂，
答：该烃A的分子式为C₅H₁₂；
②有机物A的某种同分异构体的一氯代物只有一种，该一氯代物的结构简式（CH₃）₃CCH₂Cl，
答：该一氯代物的结构简式为（CH₃）₃CCH₂Cl．

点评 本题考查有机物分子式的确定、限制条件同分异构体的书写，题目难度中等，注意利用等效H确定含有的甲基数目，书写结构式．