Question

10．現有質量為13.8g的A、B兩種鏈狀飽和一元醇的混合物，與足量的金屬鈉反應產生標況下的氫氣3.36L．已知①A和B碳原子數均不大于4，且碳原子數A＜B；②A和B分子中均不含有支鏈，且都能被催化氧化生成醛．
（1）混合物中A的分子式CH₄O．
（2）若n（A）：n（B）=1：1時，B的名稱1-丙醇．
（3）若n（A）：n（B）≠1：1時，B的結構簡式為CH₃CH₂CH₂CH₂OH；則 n（A）：n（B）=2：1．

Answer 1

分析 （1）鏈狀飽和一元醇的組成通式為C_nH_2n+2O，根據生成氫氣的物質的量可計算出該混合物的物質的量，從而可得出混合物的平均相對分子質量為46，乙醇的相對分子質量為46，故一定含有甲醇，A和B碳原子數均不大于4，且A＜B，故A為甲醇，則B為C₃H₈O或C₄H₁₀O；
（2）A為甲醇，根據平均相對分子質量，計算B的相對分子質量，再根據組成通式計算B的組成，再結合分子中均不含有支鏈，且都能被催化氧化生成醛，寫出結構．
（3）A為甲醇，n（A）：n（B）≠1：1時，則B的分子式與（2）中B的分子式不同，結合分子中均不含有支鏈，且都能被催化氧化生成醛，判斷B的結構；
設1 mol混合物中CH₃OH物質的量為x，則C₄H₁₀O為（1 mol-x），列方程計算x的值，據此計算n（A）：n（B）．

解答 解：（1）與足量的金屬鈉反應產生標況下的氫氣3.36L，氫氣的物質的量為：$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，根據2-OH～H₂可知，該混合物的物質的量為0.3mol，
鏈狀飽和一元醇的組成通式為C_nH_2n+2O，A、B兩種鏈狀飽和一元醇的混合物的平均相對分子質量為：$\frac{13.8g}{0.3mol}$=46，乙醇的相對分子質量為46，故一定含有甲醇，A和B碳原子數均不大于4，且A＜B，故A為CH₃OH，B為C₃H₈O或C₄H₁₀O，
故答案為：CH₄O；
（2）若n（A）：n（B）=1：1時，A為CH₃OH，設B的相對分子質量為x，則：$\frac{x+32}{1+1}$=46，解得：x=60，故B為C₃H₈O，由于分子中均不含有支鏈，且都能被催化氧化生成醛，所以B為1-丙醇．
故答案為：1-丙醇；
（3）若n（A）：n（B）≠1：1時，A為CH₃OH，B為C₄H₁₀O，分子中均不含有支鏈，且都能被催化氧化生成醛，故B的結構簡式為：CH₃CH₂CH₂CH₂OH，
設1mol混合物中CH₃OH物質的量為x，則C₄H₁₀O為（1 mol-x），由于CH₃OH相對分子質量為32，C₄H₁₀O相對分子質量為74，則：32 g•mol^-1•x+74 g•mol^-1•（1 mol-x）=46 g，解得x=$\frac{2}{3}$mol，所以1 mol-x=$\frac{1}{3}$mol，故n（A）：n（B）=$\frac{2}{3}$mol：$\frac{1}{3}$mol=2：1，
故答案為：CH₃CH₂CH₂CH₂OH；2：1．

點評 考查有機物分子式的確定、有機物的結構與性質等，題目難度中等，利用平均相對分子質量判斷一定含有甲醇是解題關鍵，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．