Question

8．某有机物X相对氢气的密度为30，9g该有机物在空气中充分燃烧，燃烧产物依次通过右图所示的装置，实验结束后，称得甲装置增重5.4g，乙装置增重13.2g．通过计算，求
（1）有机物X的分子式；
（2）若X能与碳酸氢钠溶液反应产生无色无味气体，写出X的结构简式．
（3）若X加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液，水浴加热后，红色缓慢褪去，写出X的结构简式．

Answer 1

分析 （1）由相对氢气密度可知有机物X的相对分子质量为60，浓硫酸增重为生成水的质量，浓碱液增重为生成二氧化碳的质量，根据原子守恒计算分子中C、H原子说明，结合相对分子质量计算O原子数目，进而确定有机物分子式；
（2）若X能与碳酸氢钠溶液反应产生无色无味气体，说明含有羧基，结合分子式书写可能的结构简式；
（3）若X加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液，水浴加热后，红色缓慢褪去，X可能含有酯基，结合分子式书写可能的结构简式．

解答 解：（1）有机物X的相对分子质量为2×30=60，9g有机物X的物质的量为$\frac{9g}{60g/mol}$=0.15mol，生成水的物质的量为$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，生成二氧化碳为$\frac{13.2g}{44g/mol}$=0.3mol，则分子中N（C）=$\frac{0.3mol}{0.15mol}$=2，N（H）=$\frac{0.3mol×2}{0.15mol}$=4，则分子中N（O）=$\frac{60-12×2-4}{16}$=2，故有机物X的分子式为C₂H₄O₂，
答：有机物X的分子式为C₂H₄O₂；
（2）若X能与碳酸氢钠溶液反应产生无色无味气体，说明X含有羧基，其结构简式为CH₃COOH，
答：X的结构简式为：CH₃COOH，
（3）若X加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液，水浴加热后，红色缓慢褪去，说明X含有酯基，结构简式为HCOO
CH₃，
答：X的结构简式为HCOOCH₃．

点评 本题考查有机物分子式的确定、限制条件同分异构体的书写等，熟练掌握官能团的性质，掌握燃烧法利用原子守恒确定有机物分子式方法．