Question

（8分）將一定量由碳、氫、氧三種元素組成的有機化合物A的蒸氣與4.8g氧氣混合點燃，再將生成的氣體依次通過①盛有濃硫酸的洗氣瓶 ②飽和石灰水（設每個裝置中的反應物均過量）。經測定①中增重3.60g  ②中增重8.80g。A蒸氣的密度是相同條件下H₂的38倍。又測知該有機物既能與碳酸鈉溶液反應又能與金屬鈉反應，且均有氣體生成，但得到的氣體在相同條件下體積不同。試求該有機物的分子式，并寫出其可能的結構簡式。（寫出必要的計算過程）

 

Answer 1

C₂H₄O₃,

解析:本題考查有機物燃燒的有關計算和有關結構簡式的推斷。根據有機物燃燒的通式并結合守恒關系可得出分子式，然后依據化學性質可得出其結構簡式。

（1）濃硫酸吸水，因此水的質量是3.60g，物質的量為，其中氫原子的質量是0.4g，氧原子的質量是0.2mol×16g/mol=3.2g。石灰水吸收的是CO₂，所以CO₂的質量是8.8g，其物質的量是，其中碳原子的質量是0.2mol×12g/mol＝2.4g氧原子的質量是8.8g－2.4g＝6.4g。根據氧原子守恒可知，有機物中含有的氧原子的質量是3.2g＋6.4g－4.8g＝4.8g，其物質的量是，所以有機物中C、H、O的原子個數之比為2︰4︰3，即最簡式為C₂H₄O₃。

（2）因為A蒸氣的密度是相同條件下H₂的38倍，所以A的相對分子質量是38×2＝76，所以根據最簡式和相對分子質量可知該有機物的分子式為C₂H₄O₃。

（3）A既能與碳酸鈉溶液反應又能與金屬鈉反應，且均有氣體生成，所以A中一定含有羧基，也可能含有羥基。由于只有3個氧原子，所以一定含有羥基，生成的氣體是CO₂和H₂。因此其結構簡式為。