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14.纳豆是一种减肥食品,从其中分离出一种由C、H、0三种元索组成的有机物A,为确定其结构现进行如下实验:
①相同条件下,测得A的蒸汽密度是H2密度的60倍;
②6gA在一定条件下完全燃烧,生成3.36L二氧化碳(标准状况)和1.8g水;
③1mol物质A发生酯化反应,转化完全时消耗乙醇92g,等量的A能与足量的金属钠反应放出33.6L氢气(标准状况).试确定:
(1)A的实验式C3H4O5,结构简式
(2)A与足量的钠反应的化学方程式
(3)某物质B与A互为同系物,分子中只相差一个CH2的同分异构体有3种.

分析 由①可知,Mr(A)=60×2=120.由②可知,n(CO2)=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol,n(H2O)=$\frac{1.8g}{18g/mol}$=0.1mol,A中含n(O)=$\frac{6g-0.15mol×12g/mol-0.2mol×1g/mol}{16g/mol}$=0.25mol,则A分子中C、H、O的原子个数比为0.15mol:0.2mol:0.25mol=3:4:5,最简式为C3H4O5,最简式相对分子质量为120,与A的相对分子质量相等,故A的分子式为C3H4O5.③1mol物质A发生酯化反应,转化完全时消耗乙醇92g,乙醇物质的量为$\frac{92g}{46g/mol}$=2mol,则A分子中含2个-COOH,1molA能与足量的金属钠反应放出33.6L氢气(标准状况),氢气为$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol,2mol羧基得到1mol氢气,故A分子中还含有1个-OH,则A的结构简式为,据此解答.

解答 解:由①可知,Mr(A)=60×2=120.由②可知,n(CO2)=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol,n(H2O)=$\frac{1.8g}{18g/mol}$=0.1mol,A中含n(O)=$\frac{6g-0.15mol×12g/mol-0.2mol×1g/mol}{16g/mol}$=0.25mol,则A分子中C、H、O的原子个数比为0.15mol:0.2mol:0.25mol=3:4:5,最简式为C3H4O5,最简式相对分子质量为120,与A的相对分子质量相等,故A的分子式为C3H4O5.③1mol物质A发生酯化反应,转化完全时消耗乙醇92g,乙醇物质的量为$\frac{92g}{46g/mol}$=2mol,则A分子中含2个-COOH,1molA能与足量的金属钠反应放出33.6L氢气(标准状况),氢气为$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol,2mol羧基得到1mol氢气,故A分子中还含有1个-OH,则A的结构简式为
(1)由上述分析可知,A的实验式为C3H4O5,结构简式为,故答案为:C3H4O5
(2)A与足量的钠反应的化学方程式为:
故答案为:
(3)某物质B与A互为同系物,分子中只相差一个CH2的同分异构体有:
故答案为:3.

点评 本题考查有机物推断,利用守恒法得出最简式,再根据发生的反应确定官能团种类及数目,题目难度中等.

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