题目内容

(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)

 

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

 

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