Question

【题目】纳豆是一种减肥食品，从其中分离出一种由C、H、O三种元素组成的有机物A，为确定其结构进行如下各实验：

①6.0g有机物A在一定条件下完全分解，只生成3.36L（标准状况）一氧化碳和XgH2O。

②A的蒸气在标准状况下的密度为5.357g/L

③中和0.24g有机物A，消耗0.20mol/L的氢氧化钠溶液20.00mL；0.01mol物质A完全转化为酯，需乙醇0.92g；0.01mol物质A能与足量钠反应放出0.336L标准状况下的氢气。试确定：

（1）生成水的质量为____g。

（2）A的式量___，A的化学式_____。

（3）试推测A的结构简式。______

Answer 1

【答案】1.8g 120g/mol C3H4O5 HOOCCHOHCOOH

【解析】

（1）6.0g有机物A在一定条件下完全分解，只生成3.36L（标准状况）一氧化碳和XgH2O，即一氧化碳的质量和水的质量之和为A的质量；

标准状况下3.36 L一氧化碳为mol=0. 15 mol，

一氧化碳的质量=0.15mol×28g/mol=4.2g，故水的质量=6g-4.2g=1.8g，

答案为：1.8g；

（2）A的蒸气在标准状况下的密度为5.357g/L，则标准状况下，1molA的质量=5.357g/L×22.4L/mol×1mol=120g，则摩尔质量为120g/mol；

该有机物中，水的物质的量==0.1mol，一氧化碳的物质的量为0. 15 mol，则该有机物中n(C)：n(H)：n(O)=0.15:2×0.1：(0.1+0.15)=3:4:5；可得有机物A的分子最简式为C3H4O5，根据A的摩尔质量为120g/mol，则A的分子式为C3H4O5；

答案为：120g/mol；C3H4O5；

（3）由③ 可知，0.92 g乙醇为0.02 mol，因此酯化反应消耗羧基0.02 mol；0.01mol物质A能与足量钠反应放出0.336L标准状况下的氢气，标准状况下 0.336 L 氢气为 0.015 mol，则A中由羟基与钠反应释放的氢气的物质的量为0.015 mol-=0.005mol，则A中羟基的物质的量为0.005mol×2=0.01mol。则0.01mol A中有0.02 mol羧基和0.01 mol羟基，即该有机物中有2个羧基、1个羟基，为二元酸。再由“残基法”，120减去2个羧基和1个羟基，即120－2×45－17＝13，故剩余部分为CH，则其结构简式为HOOCCHOHCOOH；

答案为：HOOCCHOHCOOH。