Question

10．有機物A由碳、氫、氧三種元素組成，為研究A的結構，進行了如下實驗：稱取17.2gA在足量的氧氣中燃燒，產物經過足量的濃硫酸后，濃硫酸增重10.8g；再通過足量的堿石灰，堿石灰增重35.2g．質譜圖表明A的相對分子質量為86，A可以使溴的四氯化碳溶液褪色，且A能與等物質的量的NaHCO₃溶液恰好完全反應，請回答：
（1）A的分子式為C₄H₆O₂．
（2）若A分子具有支鏈，則A的結構簡式為；其與NaHCO₃溶液反應的化學反應方程式為．

Answer 1

分析 （1）質譜圖表明A的相對分子質量為86；濃硫酸增重的為水的質量，堿石灰增重的質量為二氧化碳的質量，再根據n=$\frac{m}{M}$計算17.2gA、10.8g水和35.2g二氧化碳的物質的量，進而計算有機物中C原子、H原子的物質的量與二者質量之和，再計算O原子的質量與物質的量，結合相對分子質量計算確定分子式；
（2）A可以使溴的四氯化碳溶液褪色，說明含有C=C，且A能與等物質的量的NaHCO₃溶液恰好完全反應，說明含有一個-COOH，據此確定A的結構簡式．

解答 解：（1）質譜圖表明A的相對分子質量為86；
17.2g有機物A的物質的量為：$\frac{17.2g}{86g/mol}$=0.2mol，
濃硫酸增重的為水的質量，則0.2molA完全燃燒生成水的物質的量為：$\frac{10.8g}{18g/mol}$=0.6mol，A分子中含有H的數目為：$\frac{0.6mol×2}{0.2mol}$=6，
最終堿石灰增重的質量為二氧化碳的質量，則二氧化碳的物質的量為：$\frac{35.2g}{44g/mol}$=0.8mol，A分子中含有C原子的數目為：$\frac{0.8mol}{0.2mol}$=4，
A分子中含有O原子數為：$\frac{86-12×4-6}{16}$=2，
所以有機物A的分子式為：C₄H₆O₂，
故答案為：C₄H₆O₂；
（2）A可以使溴的四氯化碳溶液褪色，說明含有C=C，且A能與等物質的量的NaHCO₃溶液恰好完全反應，說明含有一個-COOH，則A的結構簡式為：；與NaHCO₃反應生成二氧化碳、水和羧酸鈉，方程式為：；
故答案為：；．

點評 本題考查了有機物分子式、結構簡式的確定、有機方程式的書寫，題目難度中等，注意掌握質量守恒定律在確定有機物分子式中的應用，需要明確常見有機物結構與性質．