Question

有A、B、C三种饱和一元羧酸，它们的相对分子质量之比为23：30：44，若把5molA、3molB和2molC混合均匀后，取此混合酸5.86g，恰好与0.1mol?L^-1的Ba（OH）₂溶液500mL完全中和．
（1）求A、B、C三种羧酸的相对分子质量；
（2）求A、B、C三种羧酸的化学式．
（3）写出A、B、C三种羧酸的结构简式．

Answer 1

分析：（1）由羧酸与碱中和反应的实质可知n（-COOH）=n（OH^-），据此计算5.86g混合一元羧酸的总的物质的量，在此基础上，计算平均相对分子质量，再根据3种羧酸的相对分子质量之比和混合羧酸的组成配比，令A的相对分子质量为23x，则B、C的相对分子质量分别为30x和44x，利用平均相对分子质量，便可列式求解；
（2）饱和一元羧酸的组成通式为C_nH_2nO₂，结合各羧酸的相对分子质量确定分子式；
（3）都是饱和一元羧酸，分子中含有1个-COOH，再结合各羧酸的分子式书写可能的结构简式．

解答：解：（1）Ba（OH）₂的物质的量为0.1mol?L^-1×0.5L=0.05mol，所以n（OH^-）=0.05mol×2=0.1mol，由羧酸与碱中和反应的实质可知5.86g混合一元羧酸中n（-COOH）=n（OH^-）=0.1mol，故混合一元羧酸的平均相对分子质量为

5.86

0.1

=58.6．
令A的相对分子质量为23x，则B、C的相对分子质量分别为30x和44x，则

23x×5+30x×3+44x×2

5+3+2

=58.6，解得x=2，
即M_r（A）=23×2=46，M_r（B）=30×2=60
M_r（C）=44×2=88，
答：A、B、C的相对分子质量分别为46、60、88；
（2）由饱和一元羧酸的通式C_nH_2nO₂可知：
故A的相对分子质量为46，由C_nH_2nO₂知式中n=1，A为CH₂O₂；
B的相对分子质量为60，由C_nH_2nO₂，得n=2，B为C₂H₄O₂；
C的相对分子质量为88，由C_nH_2nO₂得n=4，C为C₄H₈O₂，
答：A为CH₂O₂；B为C₂H₄O₂；C为C₄H₈O₂；
（3）A为CH₂O₂，结构简式为HCOOH；
B为C₂H₄O₂，结构简式为CH₃COOH；
C为C₄H₈O₂，结构简式可能为CH₃CH₂CH₂COOH或（CH₃）₂CHCH₂COOH，
答：A的结构简式为HCOOH；B的结构简式为CH₃COOH；C的结构简式为CH₃CH₂CH₂COOH或（CH₃）₂CHCH₂COOH．

点评：本题考查有机物分子式的确定、官能团的性质等，难度中等，判断5.86g混合一元羧酸的总的物质的量是解题的关键，注意平均相对分子质量的利用．