Question

4．一种含结晶水的无色晶体可表示为A•nH₂O，其中结晶水的质量分数为28.57%．该晶体的无水物A中碳、氢、氧三种元素的质量分数分别为26.67%、2.23%、71.1%．
（1）求无水物A的最简式．
（2）A和NaOH溶液发生中和反应可生成一种酸式盐和一种正盐．0.9g无水物A恰好与0.1mol•L^-1NaOH溶液200mL完全反应生成正盐，求该化合物A的分子式及其结构简式（提示：-COOH是一种酸性官能团），并写出化合物A与足量NaOH反应化学方程式．
（3）求A•nH₂O中的n值．

Answer 1

分析 （1）根据元素的质量分数，求出各元素原子个数比；
（2）A和NaOH溶液发生中和反应时，可生成一种酸式盐和正盐，说明A为二元酸，再根据与氢氧化钠反应计算A的相对分子质量，进而确定分子式与结构简式；
（3）根据为A•nH₂O中水与A的质量分数，计算A与H₂0的分子个数比，由此计算n的值．

解答 解：（1）分子中原子个数比为N（C）：N（H）：N（O）=$\frac{26.67%}{12}$：$\frac{2.23%}{1}$：$\frac{71.1%}{16}$=1：1：2，所以无水物A的最简式为 CHO₂
答：无水物A的最简式为 CHO₂．
（2）A和NaOH溶液发生中和反应时，可生成一种酸式盐和正盐，说明A为二元酸，
 A+2NaOH═Na₂A+H₂O
Mrg  2mol
0.9g 0.1mol/L×0.2L
所以Mrg：0.9g=2mol：0.1mol/L×0.2L
解得 Mr=90
令A的分子式（CHO₂）_m，所以 m=$\frac{90}{45}$=2
所以A的分子式为：C₂H₂O₄，结构简式为HOOC-COOH，化合物A与足量NaOH反应化学方程式：HOOC-COOH+2NaOH→NaOOC-COONa+2H₂O，
答：化合物A与足量NaOH反应化学方程式：HOOC-COOH+2NaOH→NaOOC-COONa+2H₂O．
（3）A•nH₂O中结晶水的质量分数为28.57%，则$\frac{71.43}{90}$：$\frac{28.57}{18}$=1：n，解得 n=2
答：n的值为2．

点评 本题考查有机物实验式与分子式的确定，难度中等，理解掌握有机物分子式确定的基本思路．