Question

已知某有机物有如下性质：①X不和Na₂CO₃反应，②X的蒸气对H₂的相对密度为46.0；③取1.84gX与过量的金属钠完全作用后，生成672mLH₂（标准状况）；④一定质量的X完全燃烧后，产生的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，两者的质量分别增重36.0g和66.0g．试求X的结构简式．

Answer 1

考点：有关有机物分子式确定的计算

专题：烃及其衍生物的燃烧规律

分析：①X不和Na₂CO₃反应，说明分子中不含羧基；
②X的蒸气对H₂的相对密度为46.0，则X的摩尔质量为92g/mol；
③1.84gX的物质的量为0.02mol，与过量的金属钠完全作用后，生成672mLH₂（标准状况），氢气的物质的量为0.03mol，生成0.03mol氢气需要0.06mol羟基，说明X中一定含有3个羟基；
④一定质量的X完全燃烧后，产生的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，两者的质量分别增重36.0g和66.0g；浓硫酸增重36.0g为生成水的质量，碱石灰增重66.0g为燃烧生成二氧化碳的质量，根据n=

m

M

计算有机物X、水、二氧化碳的物质的量，根据原子守恒确定有机物X分子中C、H原子数目，结合相对分子质量确定氧原子数目，进而确定分子式，再结合与钠反应生成氢气的体积，确定含有的官能团，据此进行解答．

解答： 解：根据①可知X分子中不含羧基：-COOH；
根据②X的蒸气对H₂的相对密度为46.0，则X的摩尔质量为：2g/mol×2=92g/mol；
③1.84gX的物质的量为：

1.84g

92g/mol

=0.02mol，生成的672mLH₂（标准状况）的物质的量为：

0.672L

22.4L/mol

=0.03mol，生成0.03mol氢气需要消耗0.06mol羟基，说明X中一定含有3个羟基；
④一定质量的X完全燃烧产生的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，两者的质量分别增重36.0g和66.0g；
浓硫酸增重36.0g为生成水的质量，则水的物质的量n（H₂O）=

36.0g

18g/mol

=2mol，n（H）=2n（H₂O）=4mol，
碱石灰增重66.0g为燃烧生成二氧化碳的质量，二氧化碳的物质的量为：n（CO₂）=

66g

44g/mol

=1.5molmol，n（C）=n（CO₂）=1.5mol，
X的分子中碳氢个数之比为：N（C）：N（H）=1.5mol：4mol=3：8，由于X中H原子已经达到饱和，所以该有机物中只能含有3个C、8个H，再根据X的摩尔质量可知，X中含有氧原子的个数为：

92-12×3-1×8

16

=3，
所以X的分子式为C₃H₈O₃，由于X中含有3个羟基，则X为丙三醇，结构简式为：CH₂OH-CHOH-CH₂OH，
答：有机物X的结构简式为CH₂OH-CHOH-CH₂OH．

点评：本题考查了确定有机物分子式、结构简式的计算，题目难度中等，注意掌握常见有机物结构与性质，要求学生能够根据质量守恒定律确定有机物分子式、最简式，再根据有机物的化学性质确定其结构简式．