Question

纳豆是一种减肥食品，从其中分离出一种由C、H、O三种元素组成的有机物A，为确定其结构现进行如下各实验：
①6.0g A在一定条件下完全分解，生成3.36L（标准状况下）一氧化碳和1.8g水；
②中和0.24g物质A消耗0.2mol/L的NaOH溶液20.00mL；
③0.01mol物质A完全转化为酯，需要乙醇0.92g，0.01mol A能与足量钠反应放出0.336L（标准状况下）氢气．
试确定：
（1）A的摩尔质量和化学式．
（2）A的结构简式．

Answer 1

分析：由①可知，n（CO₂）=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，n（H₂O）=

1.8g

18g/mol

=0.1mol，A中含n（O）=

6.0g-0.15mol×12g/mol-0.2mol×1g/mol

16g/mol

=0.25mol，
则C、H、O的原子个数比为0.15mol：0.2mol：0.25mol=3：4：5，最简式为C₃H₄O₅，
由②可知，若A中含有1个-COOH，则M=

0.24g

0.004mol

=60g/mol，与最简式不符；若A中含2个-COOH，则M=

0.24g

0.002mol

=120g/mol，12×3+4+16×5=120，即最简式为分子式；
由③可知，乙醇为

0.92g

46g/mol

=0.02mol，A与乙醇反应为1：2，A与Na反应生成氢气，氢气为

0.336L

22.4L/mol

=0.015mol，则A中含3个-OH，以此来解答．

解答：解：（1）由①可知，n（CO₂）=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，n（H₂O）=

1.8g

18g/mol

=0.1mol，A中含n（O）=

6.0g-0.15mol×12g/mol-0.2mol×1g/mol

16g/mol

=0.25mol，
则C、H、O的原子个数比为0.15mol：0.2mol：0.25mol=3：4：5，最简式为C₃H₄O₅，
结合②、③可知，乙醇为

0.92g

46g/mol

=0.02mol，A与乙醇反应为1：2，即A中含2个-COOH，则M=

0.24g

0.002mol

=120g/mol，12×3+4+16×5=120，即最简式为分子式；
答：A的摩尔质量为120g/mol，化学式为C₃H₄O₅；
（3）由③可知，A与Na反应生成氢气，氢气为

0.336L

22.4L/mol

=0.015mol，则A中含3个-OH，2个-COOH，则结构简式为，
答：A的结构简式为．

点评：本题考查有机物的推断，利用守恒法得出最简式，并利用性质分析物质中的官能团是解答本题的关键，熟悉醇、羧酸的性质即可解答，题目难度不大．