题目内容

19．苹果酸是一种浓缩饮料的主要酸性物质．分离提纯后的化学分析如下：
（1）元素分析证明该酸只含C、H、O三种元素，其中C、H、O的质量比为24：3：40；该酸蒸气的密度是同温同压下氢气密度的67倍．
（2）0．l mol该酸与足量NaHCO3反应放出4.48L CO2，与足量金属Na反应放出3.36L H2（气体体积均已折算为标准状况下的体积）．
（3）该酸分子结构中没有支链．通过计算求苹果酸的分子式及结构简式．

分析 根据C、H、O元素质量之比计算分子中C、H、O原子数目之比，可以确定苹果酸的最简式，结合相对分子质量确定苹果酸的分子式，0．l mol该酸与足量NaHCO3反应放出4.48L CO2，二氧化碳为0.2mol，说明苹果酸含有2个-COOH，与足量金属Na反应放出3.36L H2，氢气物质的量为0.15mol，羧基与Na反应生成氢气为0.1mol，故苹果酸还含有羟基还，含有1个-OH，再结合苹果酸分子结构中没有支链判断苹果酸的结构简式．

解答 解：苹果酸只含C、H、O三种元素，其中C、H、O的质量比为24：3：40，则分子中C、H、O原子数目之比为$\frac{24}{12}$：$\frac{3}{1}$：$\frac{40}{16}$=4：6：5，最简式为C4H6O5，该酸蒸气的密度是同温同压下氢气密度的67倍，则苹果酸的相对分子质量为67×2=134，而最简式C4H6O5的相对分子质量为134，故苹果酸的分子式为C4H6O5，
0．l mol该酸与足量NaHCO3反应放出4.48L CO2，二氧化碳为$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，说明苹果酸含有2个-COOH，与足量金属Na反应放出3.36L H2，氢气物质的量为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，羧基与Na反应生成氢气为0.1mol，故苹果酸还含有羟基，含有-OH数目为$\frac{（0.2mol-0.15mol）×2}{0.1mol}$=1，该酸分子结构中没有支链，则苹果酸的结构简式为，
答：苹果酸分子式为C4H6O5，结构简式为．

点评 本题考查有机物的推断，题目难度中等，注意根据最简式与相对分子质量确定分子式，再根据反应生成二氧化碳、氢气判断含有官能团数目．

练习册系列答案
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1．同温同压下，将1体积的CO2和2体积的CO进行比较，则CO2与CO的：
（1）分子数之比为1：2；  
（2）原子数之比为3：4；
（3）质量之比为11：14      
（4）物质的量之比为1：2．
（5）密度之比为11：7      
（6）摩尔质量之比为11：7．
10．某兴趣小组的同学用如图装置制取漂白液（有效成分为NaClO），并研究其相关性质．
（1）组装好仪器后，添加试剂前必须完成的实验操作是检查装置的气密性，实验时烧瓶中反应的化学方程式是MnO2+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（2）试剂a是饱和食盐水，让气体通过试剂a的目的是除去氯气中的氯化氢气体杂质．
（3）该小组同学用上述装置制得的漂白液中NaClO的浓度偏低，为提高NaClO的浓度，他们查阅资料获悉：在溶液中发生反应：
①Cl2（g）+2NaOH（aq）═NaCl（aq）+NaClO（aq）+H2O（l）△H1=-101.1kJ/mol
②3NaClO（aq）═2NaCl（aq）+NaClO3（aq）??△H2=-112.2kJ/mol
反应①的反应速率很快，反应②的反应速度随温度的降低而减慢，请根据上述信息，对该装置提出改进建议：将盛NaOH溶液的洗气瓶浸在冰水中．
（4）该小组同学欲测定所得漂白液中NaClO的含量，原理及操作如下：
测定原理：次氯酸钠在酸性溶液中与KI反应生成I2，再以Na2S2O3标准溶液滴定I2即可．相关反应为：2CH3COOH+2KI+NaClO=I2+NaCl+2CH3COOK；I2+2Na2S2O3=2Nal+Na2S4O6．
该小组同学量取V1mL漂白液置于锥形瓶中，加入足量用醋酸酸化的KI溶液，充分反应后，用cmol/L的Na2S2O3标准溶液来滴定生成的I2，消耗的Na2S2O3标准溶液V2mL．请按要求回答：
①量取V1mL，漂白液所用的仪器是移液管；
②滴定操作中，可选用淀粉溶液作为表示剂来判断反应的终点，反应终点的现象为滴入最后一滴Na2S2O3溶液，蓝色消失，并且半分钟不褪去；
③该漂白液中NaClO的浓度为$\frac{37.25c{V}_{2}}{{V}_{1}}$g/L（用代数式表示）．
7．下表是元素周期表的一部分，所列字母分别代表一种元素：

（1）m元素在周期表中的位置是第三周期ⅥA族
（2）下列有关说法正确的是ABC     （填字母）．
A．b、c、d元素的非金属性逐渐增强
B．f、g、h元素的原子半径逐渐减小
C．md2与bd2的化学性质类似，都具有氧化性
D．e、n的最高价含氧酸的酸性强弱：e＞n
E．a、f分别与d组成的化合物中所含化学键类型完全相同
F．该表中只有4种元素组成的单质具有导电性
（3）a、c、n按原子个数比为4：1：1构成的化合物的电子式是．
14．有①直馏汽油、②裂化汽油、③苯、④聚乙烯、⑤裂解气、⑥环己烷、⑦邻二甲苯、⑧环己烯（）其中既能使KMnO4酸性溶液褪色又能与溴水反应使溴水褪色的是（　　）
A．②④⑤⑧B．②⑤⑧C．②④⑤⑦D．②④⑤⑦⑧
4．下列各对物质中，互为同系物的是（　　）
A．CH4、C2H4B．CH4、C2H5OHC．C2H6、C3H8D．CH3CHO、C3H8
11．现有A、B、C、D、E五种常见短周期元素，已知：
①元素的原子序数按A、B、C、D、E依次增大，原子半径按D、E、B、C、A顺序依次减小；
②A、D同主族，A是所有元素中原子半径最小的元素；B与C的位置相邻；C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍；
③B、D、E三者的最高价氧化物有水化物依次为甲、乙、丙，它们两两之间均可反应生成可溶性盐和水，且所得盐中均含C元素；
④B、E两种元素原子最外层电子数之和等于A、C、D三种元素原子最外层电子数之和．
请填写下列空白：
（1）写出乙+丙在溶液中反应的离子方程式Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
（2）化合物BA3与BC在加热和有催化剂存在的条件下能发生反应，生成两种无毒物质，其反应的化学方程式为：4NH3+6NO$\frac{\underline{催化剂}}{△}$5N2+6 H2O．
（3）用电子式表示化合物D2C的形成过程：．
（4）某原电池中，电解质为KOH溶液，分别向负极通入碳元素与元素C（原子物质的量之比1：1）形成的化合物，向正极通入元素C最常见的单质，试完成下列问题：
正极反应：O2+4e-+2H2O=4OH-；负极反应：2CO-4e-+8OH-=2CO32-+4H2O．
8．下述实验方案不能达到实验目的是（　　）
  
A．验证甲烷与氯气发生化学反应B．实验室制取乙酸乙酯
  
C．提取含杂质的粗苯甲酸D．提纯含杂质的工业酒精
A．AB．BC．CD．D
9．Ⅰ化学是一门以实验为基础的学科，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的．结合下列实验装置图回答问题：

（1）写出上述图中仪器的名称：①蒸馏烧瓶；②冷凝管；
（2）若利用装置I分离乙酸（沸点118℃）和乙酸乙酯（沸点77.1℃）的混合物，还缺少的仪器有温度计，将仪器补充完整后进行的实验操作的名称为蒸馏；实验时仪器②中冷却水的进口为g（选填“f”或“g”）．
（3）现需配制250mL 0.2mol•L-1 NaCl溶液，装置II是某同学转移溶液的示意图，图中有两处错误分别是未用玻璃棒引流，未采用250mL容量瓶．
Ⅱ已知 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，因此Na2O2可在呼吸面具和潜水艇里作供氧剂．
（4）请用双线桥法标出上述方程式的电子转移方向和数目．2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
（5）若转移3mol电子，则所产生的氧气在标准状况下的体积为33.6L．

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