Question

已知某有機物有如下性質(zhì)：①X不和Na₂CO₃反應(yīng)，②X的蒸氣對H₂的相對密度為46.0；③取1.84gX與過量的金屬鈉完全作用后，生成672mLH₂（標準狀況）；④一定質(zhì)量的X完全燃燒后，產(chǎn)生的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰，兩者的質(zhì)量分別增重36.0g和66.0g．試求X的結(jié)構(gòu)簡式．

Answer 1

考點：有關(guān)有機物分子式確定的計算

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：①X不和Na₂CO₃反應(yīng)，說明分子中不含羧基；
②X的蒸氣對H₂的相對密度為46.0，則X的摩爾質(zhì)量為92g/mol；
③1.84gX的物質(zhì)的量為0.02mol，與過量的金屬鈉完全作用后，生成672mLH₂（標準狀況），氫氣的物質(zhì)的量為0.03mol，生成0.03mol氫氣需要0.06mol羥基，說明X中一定含有3個羥基；
④一定質(zhì)量的X完全燃燒后，產(chǎn)生的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰，兩者的質(zhì)量分別增重36.0g和66.0g；濃硫酸增重36.0g為生成水的質(zhì)量，堿石灰增重66.0g為燃燒生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)n=

m

M

計算有機物X、水、二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒確定有機物X分子中C、H原子數(shù)目，結(jié)合相對分子質(zhì)量確定氧原子數(shù)目，進而確定分子式，再結(jié)合與鈉反應(yīng)生成氫氣的體積，確定含有的官能團，據(jù)此進行解答．

解答： 解：根據(jù)①可知X分子中不含羧基：-COOH；
根據(jù)②X的蒸氣對H₂的相對密度為46.0，則X的摩爾質(zhì)量為：2g/mol×2=92g/mol；
③1.84gX的物質(zhì)的量為：

1.84g

92g/mol

=0.02mol，生成的672mLH₂（標準狀況）的物質(zhì)的量為：

0.672L

22.4L/mol

=0.03mol，生成0.03mol氫氣需要消耗0.06mol羥基，說明X中一定含有3個羥基；
④一定質(zhì)量的X完全燃燒產(chǎn)生的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰，兩者的質(zhì)量分別增重36.0g和66.0g；
濃硫酸增重36.0g為生成水的質(zhì)量，則水的物質(zhì)的量n（H₂O）=

36.0g

18g/mol

=2mol，n（H）=2n（H₂O）=4mol，
堿石灰增重66.0g為燃燒生成二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳的物質(zhì)的量為：n（CO₂）=

66g

44g/mol

=1.5molmol，n（C）=n（CO₂）=1.5mol，
X的分子中碳氫個數(shù)之比為：N（C）：N（H）=1.5mol：4mol=3：8，由于X中H原子已經(jīng)達到飽和，所以該有機物中只能含有3個C、8個H，再根據(jù)X的摩爾質(zhì)量可知，X中含有氧原子的個數(shù)為：

92-12×3-1×8

16

=3，
所以X的分子式為C₃H₈O₃，由于X中含有3個羥基，則X為丙三醇，結(jié)構(gòu)簡式為：CH₂OH-CHOH-CH₂OH，
答：有機物X的結(jié)構(gòu)簡式為CH₂OH-CHOH-CH₂OH．

點評：本題考查了確定有機物分子式、結(jié)構(gòu)簡式的計算，題目難度中等，注意掌握常見有機物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，要求學生能夠根據(jù)質(zhì)量守恒定律確定有機物分子式、最簡式，再根據(jù)有機物的化學性質(zhì)確定其結(jié)構(gòu)簡式．