Question

（8分）将一定量由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物A的蒸气与4.8g氧气混合点燃，再将生成的气体依次通过①盛有浓硫酸的洗气瓶 ②饱和石灰水（设每个装置中的反应物均过量）。经测定①中增重3.60g  ②中增重8.80g。A蒸气的密度是相同条件下H₂的38倍。又测知该有机物既能与碳酸钠溶液反应又能与金属钠反应，且均有气体生成，但得到的气体在相同条件下体积不同。试求该有机物的分子式，并写出其可能的结构简式。（写出必要的计算过程）

 

Answer 1

C₂H₄O₃,

解析:本题考查有机物燃烧的有关计算和有关结构简式的推断。根据有机物燃烧的通式并结合守恒关系可得出分子式，然后依据化学性质可得出其结构简式。

（1）浓硫酸吸水，因此水的质量是3.60g，物质的量为，其中氢原子的质量是0.4g，氧原子的质量是0.2mol×16g/mol=3.2g。石灰水吸收的是CO₂，所以CO₂的质量是8.8g，其物质的量是，其中碳原子的质量是0.2mol×12g/mol＝2.4g氧原子的质量是8.8g－2.4g＝6.4g。根据氧原子守恒可知，有机物中含有的氧原子的质量是3.2g＋6.4g－4.8g＝4.8g，其物质的量是，所以有机物中C、H、O的原子个数之比为2︰4︰3，即最简式为C₂H₄O₃。

（2）因为A蒸气的密度是相同条件下H₂的38倍，所以A的相对分子质量是38×2＝76，所以根据最简式和相对分子质量可知该有机物的分子式为C₂H₄O₃。

（3）A既能与碳酸钠溶液反应又能与金属钠反应，且均有气体生成，所以A中一定含有羧基，也可能含有羟基。由于只有3个氧原子，所以一定含有羟基，生成的气体是CO₂和H₂。因此其结构简式为。