Question

4．一種含結晶水的無色晶體可表示為A•nH₂O，其中結晶水的質量分數為28.57%．該晶體的無水物A中碳、氫、氧三種元素的質量分數分別為26.67%、2.23%、71.1%．
（1）求無水物A的最簡式．
（2）A和NaOH溶液發(fā)生中和反應可生成一種酸式鹽和一種正鹽．0.9g無水物A恰好與0.1mol•L^-1NaOH溶液200mL完全反應生成正鹽，求該化合物A的分子式及其結構簡式（提示：-COOH是一種酸性官能團），并寫出化合物A與足量NaOH反應化學方程式．
（3）求A•nH₂O中的n值．

Answer 1

分析 （1）根據元素的質量分數，求出各元素原子個數比；
（2）A和NaOH溶液發(fā)生中和反應時，可生成一種酸式鹽和正鹽，說明A為二元酸，再根據與氫氧化鈉反應計算A的相對分子質量，進而確定分子式與結構簡式；
（3）根據為A•nH₂O中水與A的質量分數，計算A與H₂0的分子個數比，由此計算n的值．

解答 解：（1）分子中原子個數比為N（C）：N（H）：N（O）=$\frac{26.67%}{12}$：$\frac{2.23%}{1}$：$\frac{71.1%}{16}$=1：1：2，所以無水物A的最簡式為 CHO₂
答：無水物A的最簡式為 CHO₂．
（2）A和NaOH溶液發(fā)生中和反應時，可生成一種酸式鹽和正鹽，說明A為二元酸，
 A+2NaOH═Na₂A+H₂O
Mrg  2mol
0.9g 0.1mol/L×0.2L
所以Mrg：0.9g=2mol：0.1mol/L×0.2L
解得 Mr=90
令A的分子式（CHO₂）_m，所以 m=$\frac{90}{45}$=2
所以A的分子式為：C₂H₂O₄，結構簡式為HOOC-COOH，化合物A與足量NaOH反應化學方程式：HOOC-COOH+2NaOH→NaOOC-COONa+2H₂O，
答：化合物A與足量NaOH反應化學方程式：HOOC-COOH+2NaOH→NaOOC-COONa+2H₂O．
（3）A•nH₂O中結晶水的質量分數為28.57%，則$\frac{71.43}{90}$：$\frac{28.57}{18}$=1：n，解得 n=2
答：n的值為2．

點評 本題考查有機物實驗式與分子式的確定，難度中等，理解掌握有機物分子式確定的基本思路．