10.取3.40 g只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇,置于5.00 L氧气中,经点燃,醇完全燃烧。反应后气体体积减少0.56 L。将气体经CaO吸收,体积又减少2.80 L(所有气体体积均在标准状况下测定)。
(1)3.40 g醇中C、H、O物质的量分别为:C_______mol;H_______mol;O_______mol。该醇中C、H、O原子个数之比为______________。
(2)由以上比值能否确定该醇的分子式?_______,原因是___________________________。
(3)如果将该多元醇的任意一个羟基换成一个卤原子,所得到的卤代物只有一种,试写出该饱和多元醇的结构简式:___________________
解析:依题意可将饱和多元醇的分子式写成CxHy(H2O)z。
分析该物质的燃烧:
Cx:xC+xO2
xCO2(体积不变)
Hy:yH+
O2
H2O(l)(体积减小)
(H2O)z不耗氧,与体积变化无关。
因Hy变化引起体积减小,所以Hy中:n(H)=
=0.10 mol
被CaO吸收的应为CO2,则Cx中:
n(C)=
=0.125 mol
故(H2O)z中:
n (H2O)=
=0.10 mol
可得①n(C)=0.125 mol
n(H)=0.10 mol+0.10 mol×2=0.30 mol
n(O)=0.10 mol
N(C)∶N(H)∶N(O)=0.125∶0.30∶0.10=5∶12∶4。
②该醇实验式为C5H12O4。式中H原子已饱和,所以它本身就是醇的分子式。③由题意,C5H12O4为四元醇,且羟基所处的位置是等同的,符合要求的只有季戊四醇C(CH2OH)4。
答案:(1)0.125 0.300 0.100 5∶12∶4
(2)可以 因为该醇实验式中H原子个数已饱和,所以实验式即分子式为C5H12O4
(3)C(CH2OH)4