Question

（12分）白色固態有機酸A含碳、氫和氧元素。為了得到摩爾質量的估值，將10.0g該有機酸溶于水，加入碎冰，激烈搖蕩，結果溫度降至－2.5℃后迅速除去冰，測得溶液的質量為76.1g，pH值為1.4。由手冊中查到，水的摩爾冰點下降常數為1.86kg?K?mol^－1。然后，對該酸的準確摩爾質量作了精確測定。0.120g該酸用0.100mol/L的氫氧化鈉溶液滴定，以酚酞為指標劑，當指示劑變色時，用去氫氧化鈉溶液23.4mL。

5-1  得出該酸（A）的摩爾質量和結構。

液體B溶于水可以達到10％，該溶液的pH值約為4。B不易氧化，但能發生碘仿反應，產物經酸化，氧化成A。0.10gB消耗1.5g碘單質。當B和鈉反應，放出氫氣，生成一種金屬有機化合物X，X陰離子的摩爾質量約為98g/mol。

5-2  寫出碘仿反應的化學方程式及上述B與鈉的反應，其中的有機物應采用結構式。

化合物C的水溶液的導電性和純水相差無幾。C堿性水解生成氨。0.120g C用熱的氫氧化鈉稀溶液處理，將生成的氣體導入50.0cm³濃度為0.100mol/dm³的鹽酸中；剩余的酸用0.100mol/dm³氫氧化鈉溶液滴定，消耗10.0cm³。C酸性水解生成二氧化碳。由冰點下降得知C的摩爾質量估值在40～70g/mol之間。

5-3  寫出C的結構。寫出它的堿性水解及酸性水解的離子方程式。

令C在強堿催化劑存在下與酸A的乙酯反應，生成乙醇和化合物D。D的組成為37.5%（質量分數，下同）C、3.1% H和21.9% N，其余是氧。該化合物是一種酸。

5-4  寫出D的結構。其酸性氫原子在何處？請在結構式中用*標出。

Answer 1

5-1  A的摩爾質量是103g/mol（2分），A的結構：HOOCCH₂COOH（2分）；

5-2  CH₃COCH₂COCH₃＋6I₂＋8OH^－=^－OOCCH₂COO^－＋2CHI₃＋6I^－＋6H₂O（1分）

^－OOCCH₂COO^－＋2H^＋= HOOCCH₂COOH（0.5分）；

CH₃COCH₂COCH₃＋2Na → CH₃CO－C^2－－COCH₃＋2Na^＋＋H₂（1.5分）；

5-3  H₂NCONH₂（1分）；

H₂NCONH₂＋2OH^－= 2NH₃＋CO₃^2－；H₂NCONH₂＋2H^＋＋H₂O =2NH₄^＋＋CO₂（2分）

5-4  （1分）（*為酸性氫原子，1分）