Question

納豆是一種減肥食品，從其中分離出一種由C、H、O三種元素組成的有機(jī)物A，為確定其結(jié)構(gòu)現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①相同條件下，測(cè)得A的蒸氣密度是H₂密度的60倍
②6gA在一定條件下完全燃燒，生成3.36L二氧化碳（標(biāo)況）和1.8g水
③1mol物質(zhì)A發(fā)生酯化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化完全時(shí)消耗乙醇92g，等量的A能與足量的金屬鈉反應(yīng)放出33.6L氫氣（標(biāo)況）
試確定：A的分子式及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)有機(jī)物分子式確定的計(jì)算

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：①根據(jù)M=ρV_m可知，相同條件下氣體的密度與摩爾質(zhì)量成正比，據(jù)此計(jì)算出A的摩爾質(zhì)量；
②根據(jù)n=

m

M

計(jì)算出6gA的物質(zhì)的量，再根據(jù)標(biāo)況下二氧化碳的體積和水的重量計(jì)算出二氧化碳和水的物質(zhì)的量，再根據(jù)根據(jù)質(zhì)量守恒可以確定6g有機(jī)物A中含有氧元素的質(zhì)量及物質(zhì)的量，最后確定有機(jī)物A的分子式；
③根據(jù)酯化反應(yīng)原理可以確定A中含有羧基的數(shù)目，再根據(jù)與鈉反應(yīng)生成氫氣的物質(zhì)的量確定含有羥基的數(shù)目，從而確定A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

解答： 解：①相同條件下，測(cè)得A的蒸氣密度是H₂密度的60倍，則A的摩爾質(zhì)量為：M（A）=2g/mol×60=120g/mol；
6gA在一定條件下完全燃燒，生成3.36L二氧化碳（標(biāo)況）和1.8g水，6.0gA的物質(zhì)的量為

6．g

120g/mol

=0.05mol，在一定條件下完全燃燒，生成3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）而氧化碳，二氧化碳的物質(zhì)的量為：

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol；生成1.8g水，水的物質(zhì)的量為：

1.8g

18g/mol

=0.1mol，則6gA中含有氧原子的物質(zhì)的量為：n（O）=

6g-12g/mol×0.15mol-1g/mol×0.2

16g/mol

=0.25mol，
即：0.05molA含有0.15molC、0.2molH、O原子為0.15mol+0.1mol=0.25mol，
所以1molA含有3molC、4molH、5molO原子，有機(jī)物A的分子式為：C₃H₄O₅；
1mol物質(zhì)A完全轉(zhuǎn)化為酯，需要乙醇：

92g

46g/mol

=2mol，則A分子中含有2個(gè)-COOH；1molA能與足量鈉反應(yīng)放出33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氫氣，氫氣的物質(zhì)的量為：

33.6L

22.4L/mol

=1.5mol，1molA提供3molH原子，所以有機(jī)物中還含有1個(gè)-OH，由于有機(jī)物的分子式為C₃H₄O₅，故有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HOOC-CH（OH）-COOH．
答：A的分子式為：C₃H₄O₅；A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HOOC-CH（OH）-COOH．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的確定的計(jì)算，題目難度中等，注意掌握常見有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，根據(jù)有機(jī)物性質(zhì)推斷有機(jī)物的官能團(tuán)與數(shù)目是解題的關(guān)鍵．