题目内容
取3.320 g只含羧基、不含其他官能团的固态芳香羧酸置于4.00 L氧气中，经电火花引燃，羧酸完全燃烧，反应后气体体积增加0.224 L，将气体通过足量的Na2O2后，体积减少1.792 L(所有体积均在标准状况下测定)。请回答：(1)3.320 g该羧酸中C原子的物质的量为___________；
(2)列式计算3.320 g该羧酸中H、O原子的物质的量；
(3)该羧酸的实验式为___________；
(4)写出符合以上条件的相对分子质量最小的芳香族羧酸的可能的结构简式。
解析：(1)反应后的气体为CO2和O2的混合气体，通过Na2O2气体体积减少1.792 L，由2Na2O2+2CO2
2Na2CO3+O2有：
n(CO2)=
=0.160 mol。
(2)依燃烧通式
CxHyOz+(
)O2
xCO2+
H2O
可得3.320 g该羧酸中
n(C)=n(CO2)=0.160 mol，
而
n(O)-
n(H)=
=0.010 mol，
且0.160 mol×12 g/mol+n(H)×1 g/mol+n(O)×16 g/mol=3.320 g。
解得n(H)=0.120 mol，n(O)=0.080 mol。
(3)n(C)∶n(H)∶n(O)=0.160 mol∶0.120 mol∶0.080 mol=4∶3∶2。
则该羧酸的实验式为C4H3O2。
(4)相对分子质量最小的芳香羧酸，至少应含有一个苯环，从而可确定该羧酸的分子式为C8H6O4。因该羧酸中只含羧基，不含其他官能团，则应含2个—COOH，有邻、间、对三种同分异构体。
答案：(1)0.160 mol (2)H：0.120 mol O：0.080 mol (3)C4H3O2
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