Question

4．某含氧有機物A的蒸汽密度是相同狀況下N₂密度的4.8倍．現(xiàn)取13.4gA樣品在氧氣中充分燃燒，并將產(chǎn)物依次通過盛有濃硫酸和濃燒堿溶液的吸收瓶．
（1）若測得盛濃硫酸的吸收瓶增重5.4g，則由此可求得樣品中氫（或H）元素的質(zhì)量為0.6g．
（2）若繼續(xù)測得盛濃燒堿溶液的吸收瓶增重17.6g，請據(jù)以上數(shù)據(jù)求算出A的分子式（請在答題卡的相應(yīng)位置上寫出計算過程）．
（3）A有多種同分異構(gòu)體，其中的異構(gòu)體X具有如下性質(zhì)：
①1molX與足量的碳酸氫鈉反應(yīng)產(chǎn)生2mol氣體；   
②1molX與足量的金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生1.5mol氣體；
③X分子結(jié)構(gòu)中沒有甲基． 
請寫出X可能的結(jié)構(gòu)簡式．

Answer 1

分析 某含氧有機物A的蒸汽密度是相同狀況下N₂密度的4.8倍，則相對分子質(zhì)量為4.8×28=134，13.4gA樣品的物質(zhì)的量為0.1mol，
（1）若測得盛濃硫酸的吸收瓶增重5.4g，應(yīng)為水的質(zhì)量，說明有機物含有H元素，結(jié)合水的質(zhì)量計算H的質(zhì)量；
（2）若繼續(xù)測得盛濃燒堿溶液的吸收瓶增重17.6g，為二氧化碳的質(zhì)量，可計算13.4g樣品中C的質(zhì)量，并計算O的質(zhì)量，計算出實驗式，結(jié)合相對分子質(zhì)量計算分子式；
（3）①1molX與足量的碳酸氫鈉反應(yīng)產(chǎn)生2mol氣體，說明含有2個羧基，②1molX與足量的金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生1.5mol氣體，說明含有2個羧基、1個羥基，結(jié)合③X分子結(jié)構(gòu)中沒有甲基確定結(jié)構(gòu)簡式．

解答 解：某含氧有機物A的蒸汽密度是相同狀況下N₂密度的4.8倍，則相對分子質(zhì)量為4.8×28=134，
（1）若測得盛濃硫酸的吸收瓶增重5.4g，應(yīng)為水的質(zhì)量，說明有機物含有H元素，n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（H）=0.6mol，m（H）=0.6g，
故答案為：氫（或H）； 0.6；
（2）對所給13.4g樣品：n（A）=$\frac{13.4g}{134g/mol}$=0.1 mol，
則樣品中：n（C）=n（CO₂）=$\frac{17.6g}{44g/mol}$=0.4 mol，
又知n（H）=0.6 mol，
n（O）=（13.4g-0.6 mol×1g/mol-0.4 mol×12g/mol ）÷16 g/mol=0.5 mol，
所以  n（A）：n（C）：n（H）：n（O）=0.1：0.4：0.6：0.5=1：4：6：5，且相對分子質(zhì)量為134，
可知A的分子式為C₄H₆O₅，
答：A的分子式C₄H₆O₅；
（3）①1molX與足量的碳酸氫鈉反應(yīng)產(chǎn)生2mol氣體，說明含有2個羧基，②1molX與足量的金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生1.5mol氣體，說明含有2個羧基、1個羥基，結(jié)合③X分子結(jié)構(gòu)中沒有甲基，可知結(jié)構(gòu)簡式為，
故答案為：

點評 本題考查有機物的推斷，側(cè)重考查分子式與結(jié)構(gòu)簡式的確定、同分異構(gòu)體書寫等，題目難度中等，根據(jù)原子守恒計算確定有機物的分子式是關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學生靈活應(yīng)用所學知識的能力．