Question

1．已知某燃料含有碳、氢、氧三种元素．为了测定该燃料的结构，现将1.04g燃料放人足量的氧气中充分燃烧，经测定消耗氧气1.568L（已转换为标准状况），并使产生的气体全部通人如图所示的装置，得到如表所示的实验数据（假设产生的气体被完全吸收，且没有空气进人该装置）．

	实验前	实验后
A装置的质量	101.1g	102.18g
B装置的质量	312.0g	314.2g

已知：2个-OH连接在同一个碳原子上不稳定，会迅速发生如下变化：
→+H₂O
根据实验数据回答下列问题．
（1）该燃料的分子式为C₅H₁₂O₂．
（2）1mol该燃料与金属钠反应生成1molH₂，则该燃料的分子结构种含有的官能团名称为羟基，若分子结构中有3个甲基，则燃料的结构简式为CH₃CH（OH）COH（CH₃）₂．
（3）该燃料的一种同系物只有2个碳原子，写出该同系物与足量醋酸反应的化学方程式：CH₂OHCH₂OH+2CH₃COOH$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOCH₂CH₂OOCCH₃+2H₂O．

Answer 1

分析 A装置用于吸收水，由表中数据可知m（H₂O）=102.18g-101.1g=1.08g，n（H₂O）=$\frac{1.08g}{18g/mol}$=0.06mol，m（H）=0.06mol×2×1g/mol=0.12g，B装置用于吸收CO₂，且m（CO₂）=314.2g-312.0g=2.2g，n（CO₂）=$\frac{2.2g}{44g/mol}$=0.05mol，m（C）=0.05mol×12g/mol=0.6g，则1.04g有机物含有m（O）=1.04g-0.12g-0.6g=0.32g，n（O）=$\frac{0.32g}{16g/mol}$=0.02mol，则有机物中N（C）：N（H）：N（O）=0.05：0.12：0.02=5：12：2，分子式应为C₅H₁₂O₂，1mol该燃料与金属钠反应生成1molH₂，说明应含有2个-OH，该燃料的一种同系物只有2个碳原子，应为CH₂OHCH₂OH，以此解答该题．

解答 解：（1）A装置用于吸收水，由表中数据可知m（H₂O）=102.18g-101.1g=1.08g，n（H₂O）=$\frac{1.08g}{18g/mol}$=0.06mol，m（H）=0.06mol×2×1g/mol=0.12g，B装置用于吸收CO₂，且m（CO₂）=314.2g-312.0g=2.2g，n（CO₂）=$\frac{2.2g}{44g/mol}$=0.05mol，m（C）=0.05mol×12g/mol=0.6g，则1.04g有机物含有m（O）=1.04g-0.12g-0.6g=0.32g，n（O）=$\frac{0.32g}{16g/mol}$=0.02mol，则有机物中N（C）：N（H）：N（O）=0.05：0.12：0.02=5：12：2，分子式应为C₅H₁₂O₂，
故答案为：C₅H₁₂O₂；
（2）C₅H₁₂O₂为饱和二元醇或醚，1mol该燃料与金属钠反应生成1molH₂，说明应含有2个-OH，若分子结构中有3个甲基，则燃料的结构简式为CH₃CH（OH）COH（CH₃）₂，故答案为：羟基；CH₃CH（OH）COH（CH₃）₂；
（3）该燃料的一种同系物只有2个碳原子，应为CH₂OHCH₂OH，与足量乙酸发生酯化反应的方程式为CH₂OHCH₂OH+2CH₃COOH$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOCH₂CH₂OOCCH₃+2H₂O，
故答案为：CH₂OHCH₂OH+2CH₃COOH$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOCH₂CH₂OOCCH₃+2H₂O．

点评 本题考查有机物的推断，侧重于学生的分析、计算能力的考查，题目着重于考查有机物分子式的确定，题目难度较大，答题时注意有机物的分子式可从两个方面确定，一是根据质量守恒，如本题的解答方法，也可以根据氧元素守恒，根据消耗的氧和生成物含有的氧确定，结果会一样的．