Question

有A、B、C三種飽和一元羧酸，它們的相對分子質量之比為23：30：44，若把5molA、3molB和2molC混合均勻后，取此混合酸5.86g，恰好與0.1mol?L^-1的Ba（OH）₂溶液500mL完全中和．
（1）求A、B、C三種羧酸的相對分子質量；
（2）求A、B、C三種羧酸的化學式．
（3）寫出A、B、C三種羧酸的結構簡式．

Answer 1

分析：（1）由羧酸與堿中和反應的實質可知n（-COOH）=n（OH^-），據此計算5.86g混合一元羧酸的總的物質的量，在此基礎上，計算平均相對分子質量，再根據3種羧酸的相對分子質量之比和混合羧酸的組成配比，令A的相對分子質量為23x，則B、C的相對分子質量分別為30x和44x，利用平均相對分子質量，便可列式求解；
（2）飽和一元羧酸的組成通式為C_nH_2nO₂，結合各羧酸的相對分子質量確定分子式；
（3）都是飽和一元羧酸，分子中含有1個-COOH，再結合各羧酸的分子式書寫可能的結構簡式．

解答：解：（1）Ba（OH）₂的物質的量為0.1mol?L^-1×0.5L=0.05mol，所以n（OH^-）=0.05mol×2=0.1mol，由羧酸與堿中和反應的實質可知5.86g混合一元羧酸中n（-COOH）=n（OH^-）=0.1mol，故混合一元羧酸的平均相對分子質量為

5.86

0.1

=58.6．
令A的相對分子質量為23x，則B、C的相對分子質量分別為30x和44x，則

23x×5+30x×3+44x×2

5+3+2

=58.6，解得x=2，
即M_r（A）=23×2=46，M_r（B）=30×2=60
M_r（C）=44×2=88，
答：A、B、C的相對分子質量分別為46、60、88；
（2）由飽和一元羧酸的通式C_nH_2nO₂可知：
故A的相對分子質量為46，由C_nH_2nO₂知式中n=1，A為CH₂O₂；
B的相對分子質量為60，由C_nH_2nO₂，得n=2，B為C₂H₄O₂；
C的相對分子質量為88，由C_nH_2nO₂得n=4，C為C₄H₈O₂，
答：A為CH₂O₂；B為C₂H₄O₂；C為C₄H₈O₂；
（3）A為CH₂O₂，結構簡式為HCOOH；
B為C₂H₄O₂，結構簡式為CH₃COOH；
C為C₄H₈O₂，結構簡式可能為CH₃CH₂CH₂COOH或（CH₃）₂CHCH₂COOH，
答：A的結構簡式為HCOOH；B的結構簡式為CH₃COOH；C的結構簡式為CH₃CH₂CH₂COOH或（CH₃）₂CHCH₂COOH．

點評：本題考查有機物分子式的確定、官能團的性質等，難度中等，判斷5.86g混合一元羧酸的總的物質的量是解題的關鍵，注意平均相對分子質量的利用．