Question

3．有機(jī)物A蒸氣的質(zhì)量是同體積乙醇的2倍，1.38gA完全燃燒后，若將燃燒的產(chǎn)物通過堿石灰，堿石灰增重3.06g，若將燃燒產(chǎn)物通過濃硫酸，濃硫酸的質(zhì)量增加1.08g，取4.6gA與足量金屬鈉反應(yīng)，生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.68L，A與純堿不反應(yīng)，試通過計(jì)算確定A的分子式C₃H₈O₃和結(jié)構(gòu)簡式（不含醚鍵；一個(gè)碳原子上不能連接兩個(gè)羥基），寫出A與鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式6Na+2=2+3H₂↑．

Answer 1

分析 相同條件下氣體的密度與相對(duì)分子量成正比，根據(jù)“在同溫同壓下，A蒸氣的質(zhì)量是同體積乙醇蒸氣的2倍”可確定A的相對(duì)分子量；堿石灰增重的是水和二氧化碳的質(zhì)量，濃硫酸增重的是水的質(zhì)量，據(jù)此可確定該有機(jī)物燃燒生成二氧化碳和水的質(zhì)量、物質(zhì)的量，再利用質(zhì)量守恒定律確定其分子式；根據(jù)該有機(jī)物具有的性質(zhì)判斷其含有的官能團(tuán)類型，然后確定其結(jié)構(gòu)簡式，根據(jù)醇的性質(zhì)書寫方程式，生成醇鈉和氫氣．

解答 解：A蒸氣的質(zhì)量是同體積乙醇蒸氣的2倍，即：相同條件下A的密度是乙醇密度的2倍，則A的相對(duì)分子質(zhì)量為：46×2=92，
1.38gA完全燃燒后，生成水的質(zhì)量=1.08克，其物質(zhì)的量=$\frac{1.08g}{18g/mol}$=0.06mol，生成CO₂的質(zhì)量=3.06-1.08=1.98g，其物質(zhì)的量=$\frac{1.98g}{44g/mol}$=0.045mol，
1.38gA的物質(zhì)的量為：$\frac{1.38g}{92g/mol}$=0.015mol，
故有機(jī)物A分子中C原子數(shù)目=$\frac{0.045mol}{0.015mol}$=3、H原子數(shù)目=$\frac{0.06mol×2}{0.015mol}$=8、O原子數(shù)目=$\frac{92-12×3-8}{16}$=3，
故有機(jī)物A的分子式為C₃H₈O₃，
取4.6gA的物質(zhì)的量為0.05mol，與足量的金屬鈉反應(yīng)，生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.68L，即氫氣的物質(zhì)的量為：$\frac{1.68L}{22.4L/mol}$=0.075mol，A不與純堿反應(yīng)，則A沒有-COOH，故有機(jī)物A含有-OH，羥基數(shù)目為：$\frac{0.075mol×2}{0.05mol}$=3，不含醚鍵；一個(gè)碳原子上不能連接兩個(gè)羥基，
故A的結(jié)構(gòu)簡式為：，鈉與A反應(yīng)生成丙三醇鈉和氫氣，化學(xué)方程式：6Na+2=2+3H₂↑；
故答案為：C₃H₈O₃；；6Na+2=2+3H₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物分子式與結(jié)構(gòu)確定，題目難度中等，屬于計(jì)算型推斷，根據(jù)原子守恒確定有機(jī)物分子式是關(guān)鍵，注意掌握常見有機(jī)物官能團(tuán)的性質(zhì)．