Question

3．某有機物由C、H、O三種元素組成，其相對分子質量為76，0.05mol該有機物完全燃燒的產物用堿石灰完全吸收，堿石灰增重6.2g，相同質量的該有機物完全燃燒的產物通過足量Na₂O₂ ，它只增重3g．
（1）該有機物的分子式；
（2）若該有機物既能與乙醇、又能與乙酸發生酯化反應，寫出該有機物的結構簡式．

Answer 1

分析 相對分子質量為76，0.05mol該有機物的質量為76g/mol×0.05mol=3.8g，完全燃燒的產物用堿石灰完全吸收，堿石灰增重6.2g，即生成的二氧化碳和水的質量共為6.2g，有機物在足量氧氣中燃燒生成CO₂和H₂O，與Na₂O₂發生反應：2Na₂O₂+CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，對生成物變式：Na₂CO₃～Na₂O₂•CO，2NaOH～Na₂O₂•H₂，固體增加的質量相當于CO和H₂的質量，
相同質量的該有機物完全燃燒的產物通過足量Na₂O₂ ，它只增重3g，應為CO和H原子的質量，以此解答該題．

解答 解：設有機物的分子式為C_xH_yO_z，
其相對分子質量為76，則12x+y+16y=76…①；
0.05mol該有機物完全燃燒的產物用堿石灰完全吸收，堿石灰增重6.2g，應為二氧化碳和水的質量，則0.05x×44+$\frac{1}{2}$×0.05y×18=6.2…②；
相同質量的該有機物完全燃燒的產物通過足量Na₂O₂ ，它只增重3g，
有機物在足量氧氣中燃燒生成CO₂和H₂O，與Na₂O₂發生反應：2Na₂O₂+CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，對生成物變式：Na₂CO₃～Na₂O₂•CO，2NaOH～Na₂O₂•H₂，固體增加的質量相當于CO和H₂的質量，
則0.05x×28+0.05y=3…③，
聯式①②③可得x=2，y=4，z=3，
則分子式為C₂H₄O₃，
若該有機物既能與乙醇、又能與乙酸發生酯化反應，說明含有羥基和羧基，結構簡式為HOCH₂COOH，
答：（1）該有機物的分子式為C₂H₄O₃；
（2）該有機物的結構簡式為HOCH₂COOH．

點評 本題考查了分子式和結構簡式的確定等知識點，為高頻考點，側重于學生的分析、計算能力的考查，明確有機物中官能團的性質是解本題的關鍵，難度不大．