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物A，為確定其結構現進行如下各實驗：
①0.1mol物質A完全轉化為酯，需要乙醇0.2mol；
②完全中和2.4g物質A，需要消耗0.04molNaOH；
③0.1molA能與足量鈉反應放出3.36L（標準狀況下）氫氣；
④6.0gA在一定條件下完全分解，生成3.36L（標準狀況下）一氧化碳和1.8g水．
試計算和推理確定：
（1）A的摩爾質量和化學式．      
（2）A的結構簡式．

Answer 1

分析：（1）0.1mol物質A完全轉化為酯，需要乙醇0.2mol，則A分子中含有2個-COOH；完全中和2.4g物質A，需要消耗0.04molNaOH，則2.4gA的物質的量為0.02mol，據此計算有機物A的摩爾質量；
計算6.0gA的物質的量，在一定條件下完全分解，生成3.36L（標準狀況下）一氧化碳和1.8g水，計算CO、H₂O的物質的量，根據元素守恒，計算有機物A的化學式．
（2）0.1mol物質A完全轉化為酯，需要乙醇0.2mol，則A分子中含有2個-COOH；0.1molA能與足量鈉反應放出3.36L（標準狀況下）氫氣，氫氣的物質的量為0.15mol，0.1molA提供0.3molH原子，所以有機物中還含有1個-OH，結合有機物的分子式，寫出結構簡式．

解答：解：（1）0.1mol物質A完全轉化為酯，需要乙醇0.2mol，則A分子中含有2個-COOH；完全中和2.4g物質A，需要消耗0.04molNaOH，則2.4gA的物質的量為0.02mol，有機物A的摩爾質量為

2.4g

0.02mol

=120g/mol；
6.0gA的物質的量為

6.0g

120g/mol

=0.05mol，在一定條件下完全分解，生成3.36L（標準狀況下）一氧化碳，物質的量為

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，生成1.8g水，水的物質的量為

1.8g

18g/mol

=0.1mol，根據元素守恒可知0.05molA含有0.15molC、0.2molH、O原子為0.15mol+0.1mol=0.25mol，故1molA含有3molC、4molH、5molO原子，有機物A的分子式為C₃H₄O₅．
答：有機物A的摩爾質量為120g/mol，化學式為C₃H₄O₅．
（2）0.1mol物質A完全轉化為酯，需要乙醇0.2mol，則A分子中含有2個-COOH；0.1molA能與足量鈉反應放出3.36L（標準狀況下）氫氣，氫氣的物質的量為0.15mol，0.1molA提供0.3molH原子，所以有機物中還含有1個-OH，有機物的分子式為C₃H₄O₅，故有機物A的結構簡式為．
答：有機物A的結構簡式為．

點評：考查有機物的推斷、有機物的性質等，難度中等，根據性質推斷有機物的官能團與數目是解題的關鍵．