Question

【題目】由C、H、O三種元素組成的鏈狀有機化合物X，只含有羥基和羧基兩種官能團，且羥基數(shù)目大于羧基數(shù)目。稱取2.04 g純凈的X，與足量金屬鈉充分反應，生成672 mL氫氣(標準狀況)。請確定摩爾質(zhì)量最小的X分子中羥基、羧基數(shù)目及該X的相對分子質(zhì)量(要求寫出簡要推理過程)。

Answer 1

【答案】n(H2)＝0.03 mol，設X中羥基和羧基的總數(shù)為m個(m≥3)則n(X)＝(0.03×2)/m＝0.06/m mol，M(X)＝2.04m/0.06＝34m g·mol1 m＝4，M(X)＝136 g·mol1，含有3個羥基和1個羧基，相對分子質(zhì)量為136。

【解析】

利用X和足量金屬鈉反應計算羥基和羧基的總數(shù)目，其關系為2-OH~H2、H2~2-COOH，進而推理出摩爾質(zhì)量最小的X。

n(H2)==0.03 mol，由于2-OH~H2、2-COOH ~H2，設X中羥基和羧基的總數(shù)為m個（m>2，且為整數(shù)），則n(X)==，34m g/mol。當m=3，M(X)=102g/mol, 羥基數(shù)目大于羧基數(shù)目，說明含有2個羥基和1個羧基，說明X分子式有4個O，碳和氫的摩爾質(zhì)量=102-16×4=38g/mol，分子式為C3H2O4， 2個羥基和1個羧基就占了3個H原子，可知這個分子式不合理，m=3不成立；當m=4，M(X)=136g/mol,說明含有3個羥基和1個羧基，同上分析可知分子式為C4H8O5，該分子式合理，例如可能的結構簡式為。故答案是：含有3個羥基和1個羧基，相對分子質(zhì)量為136。