Question

化合物CO、HCOOH和OHC—COOH(乙醛酸)分別燃燒時，消耗O₂和生成CO₂的體積比都是1∶2。后兩者的分子可以分別看成是CO(H₂O)和(CO)₂(H₂O)，也就是說，只要分子式符合(CO)_n(H₂O)_m(n和m均為正整數)的各有機物，它們燃燒時消耗O₂和生成CO₂的體積比總是1∶2。現有一些只含C、H、O三種元素的有機物，它們燃燒時消耗O₂和生成CO₂的體積比為3∶4。

(1)這些有機物中，相對分子質量最小的化合物的分子式是_________________________。

(2)某兩種碳原子數相同的上述有機物，若它們的相對分子質量分別為a和b，則|b－a|必定是____________(填入一個數字)的整數倍。

(3)在這些有機物中有一種化合物，它含有兩個羧基。取0.262 5 g該化合物恰好能與25.0 mL 0.100 mol·L^-1的NaOH溶液完全中和。據此，結合必要的計算和推導，求出該有機物的相對分子質量和分子式。

Answer 1

解析：運用基團法解答本題，關鍵是確定耗氧基團X，具體的步驟如下：

①由題意(消耗O₂和生成CO₂的體積比為3∶4)可寫出下式：

X+3O₂4CO₂

②據元素守恒，推出X代表的組成是C₄O₂，實驗式為C₂O(可視為2C₂O)。

③將特殊化一般，得出符合題設條件的基團通式為(C₂O)_m。

④寫出分子通式。據題意可知本題不耗氧部分只能是(H₂O)_n，在基團通式后增加(H₂O)_n即可，即(C₂O)_m(H₂O)_n。只要分子組成符合(C₂O)_m(H₂O)_n的有機物，完全燃燒時消耗O₂和生成CO₂的物質的量之比都是3∶4。

當m、n均為1時，化合物的相對分子質量最小，分子式為C₂H₂O₂。

答案：(1)C₂H₂O₂  (2)18  (3)210  C₆H₁₀O₈