Question

某校化學探究小組探究有機化合物A的結構簡式，其基本過程如下：
（1）取4.2g該有機化合物燃燒，將燃燒產物依次通入濃硫酸、足量澄清石灰水溶液，實驗后，濃硫酸增重1.8g，生成碳酸鈣的質量為20g，由此可確定A的最簡式為_________。
（2）由質譜分析測定出A的相對分子質量為84，由此可確定A的分子式為_________。
（3）取8.4gA和足量銀氨溶液反應，最終生成43.2g銀，由此可確定A的結構簡式為_____。

Answer 1

（1）C₂H₂O；（2）C₄H₄O₂；（3）

試題分析：濃硫酸吸水，則A燃燒產生的水的質量是1.8g，物質的量是1.8g÷18g/mol＝0.1mol。氫氧化鈣吸收CO₂生成碳酸鈣，質量是20g，則碳酸鈣的物質的量＝20g÷100g/mol＝0.2mol。根據碳原子守恒可知生成的CO₂的物質的量是0.2mol。根據質量守恒定律可知，A分子中氧原子的質量＝4.2g－0.1mol×2×1g/mol－0.2mol×12g/mol＝1.6g，氧原子的物質的量是1.6g÷16g/mol＝0.1mol，所以C、H、O三種原子的最簡個數之比是0.2:0.2:0.1＝2:2:1，因此A的最簡式為C₂H₂O。
（2）A的相對分子質量為84，則分子中氧原子的個數是84÷42＝2個，所以A的化學式為C₄H₄O₂。
（3）8.4gA和足量銀氨溶液反應，最終生成43.2g銀，這說明A分子中含有醛基。A的物質的量是0.1mol，生成單質銀的物質的量是43.2g÷108g/mol＝0.4mol。由于1mol醛基只能生成2mol銀，這說明A分子中含有2個醛基，因此A的結構簡式為。