Question

4．某有機(jī)物由C、H、O三種元素組成，分子中含有8個(gè)原子，1mol該有機(jī)物含有46mol質(zhì)子．完全燃燒該有機(jī)物在相同條件下測(cè)定CO₂和水蒸氣體積比為2：1．取2.7g該有機(jī)物恰好與30mL 1mol/L的碳酸鈉溶液完全反應(yīng)．（請(qǐng)寫出必要的計(jì)算過(guò)程）求：
（1）有機(jī)物分子式；         
（2）有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．
（3）寫出該有機(jī)物在一定條件下與乙二醇反應(yīng)生成六元環(huán)狀化合物的方程式．

Answer 1

分析 在相同條件下測(cè)得產(chǎn)物CO₂氣體和水蒸氣的體積比為2：1，有機(jī)物A中碳原子與氫原子物質(zhì)的量比為2：1×2=1：1，
2.7g該有機(jī)物恰好與30mL 1mol/L的碳酸鈉溶液完全反應(yīng)，則該有機(jī)物中含有羧基，根據(jù)2-COOH～Na₂CO₃關(guān)系式可知，羧基的物質(zhì)的量就等于碳酸氫鈉的物質(zhì)的量的2倍，然后討論出A的摩爾質(zhì)量，再寫成分子式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，以此解答該題．

解答 解：（1）根據(jù)CO₂和水蒸氣體積比為2：1得，N（C）：N（H）=1：1，
∴設(shè)該有機(jī)物的分子式為C_xH_xO_y（x≥1，y≥1，2x+y=8），
若x=1，y=6，質(zhì)子總數(shù)超過(guò)46，不符合題意，
若x=2，y=4，質(zhì)子總數(shù)=6×2+1×2+8×4=46，符合題意．
∴設(shè)該有機(jī)物的分子式為C₂H₂O₄，
答：有機(jī)物分子式為C₂H₂O₄；
（2）該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為90，
2.7g該有機(jī)物的物質(zhì)的量為0.03mol，碳酸鈉的物質(zhì)的量為0.03mol，
∴該有機(jī)物含兩個(gè)羧基，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式HOOC-COOH，
答：有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HOOC-COOH；
（3）該有機(jī)物在一定條件下與乙二醇反應(yīng)生成六元環(huán)狀化合物的方程式為HOOC-COOH+HOH₂C-CH₂OH$?_{△}^{濃硫酸}$+2H₂O，
答：該有機(jī)物在一定條件下與乙二醇反應(yīng)生成六元環(huán)狀化合物的方程式為HOOC-COOH+HOH₂C-CH₂OH$?_{△}^{濃硫酸}$+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查利用燃燒法確定有機(jī)物分子式、有機(jī)物結(jié)構(gòu)的判斷、官能團(tuán)的性質(zhì)等，題目難度中等，注意掌握原子守恒判斷有機(jī)物的分子式方法，明確常見有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答本題的關(guān)鍵．