Question

10．有机物A由碳、氢、氧三种元素组成，为研究A的结构，进行了如下实验：称取17.2gA在足量的氧气中燃烧，产物经过足量的浓硫酸后，浓硫酸增重10.8g；再通过足量的碱石灰，碱石灰增重35.2g．质谱图表明A的相对分子质量为86，A可以使溴的四氯化碳溶液褪色，且A能与等物质的量的NaHCO₃溶液恰好完全反应，请回答：
（1）A的分子式为C₄H₆O₂．
（2）若A分子具有支链，则A的结构简式为；其与NaHCO₃溶液反应的化学反应方程式为．

Answer 1

分析 （1）质谱图表明A的相对分子质量为86；浓硫酸增重的为水的质量，碱石灰增重的质量为二氧化碳的质量，再根据n=$\frac{m}{M}$计算17.2gA、10.8g水和35.2g二氧化碳的物质的量，进而计算有机物中C原子、H原子的物质的量与二者质量之和，再计算O原子的质量与物质的量，结合相对分子质量计算确定分子式；
（2）A可以使溴的四氯化碳溶液褪色，说明含有C=C，且A能与等物质的量的NaHCO₃溶液恰好完全反应，说明含有一个-COOH，据此确定A的结构简式．

解答 解：（1）质谱图表明A的相对分子质量为86；
17.2g有机物A的物质的量为：$\frac{17.2g}{86g/mol}$=0.2mol，
浓硫酸增重的为水的质量，则0.2molA完全燃烧生成水的物质的量为：$\frac{10.8g}{18g/mol}$=0.6mol，A分子中含有H的数目为：$\frac{0.6mol×2}{0.2mol}$=6，
最终碱石灰增重的质量为二氧化碳的质量，则二氧化碳的物质的量为：$\frac{35.2g}{44g/mol}$=0.8mol，A分子中含有C原子的数目为：$\frac{0.8mol}{0.2mol}$=4，
A分子中含有O原子数为：$\frac{86-12×4-6}{16}$=2，
所以有机物A的分子式为：C₄H₆O₂，
故答案为：C₄H₆O₂；
（2）A可以使溴的四氯化碳溶液褪色，说明含有C=C，且A能与等物质的量的NaHCO₃溶液恰好完全反应，说明含有一个-COOH，则A的结构简式为：；与NaHCO₃反应生成二氧化碳、水和羧酸钠，方程式为：；
故答案为：；．

点评 本题考查了有机物分子式、结构简式的确定、有机方程式的书写，题目难度中等，注意掌握质量守恒定律在确定有机物分子式中的应用，需要明确常见有机物结构与性质．