Question

某校化学探究小组探究有机化合物A的结构简式，其基本过程如下：
（1）取4.2g该有机化合物燃烧，将燃烧产物依次通入浓硫酸、足量澄清石灰水溶液，实验后，浓硫酸增重1.8g，生成碳酸钙的质量为20g，由此可确定A的最简式为_________。
（2）由质谱分析测定出A的相对分子质量为84，由此可确定A的分子式为_________。
（3）取8.4gA和足量银氨溶液反应，最终生成43.2g银，由此可确定A的结构简式为_____。

Answer 1

（1）C₂H₂O；（2）C₄H₄O₂；（3）

试题分析：浓硫酸吸水，则A燃烧产生的水的质量是1.8g，物质的量是1.8g÷18g/mol＝0.1mol。氢氧化钙吸收CO₂生成碳酸钙，质量是20g，则碳酸钙的物质的量＝20g÷100g/mol＝0.2mol。根据碳原子守恒可知生成的CO₂的物质的量是0.2mol。根据质量守恒定律可知，A分子中氧原子的质量＝4.2g－0.1mol×2×1g/mol－0.2mol×12g/mol＝1.6g，氧原子的物质的量是1.6g÷16g/mol＝0.1mol，所以C、H、O三种原子的最简个数之比是0.2:0.2:0.1＝2:2:1，因此A的最简式为C₂H₂O。
（2）A的相对分子质量为84，则分子中氧原子的个数是84÷42＝2个，所以A的化学式为C₄H₄O₂。
（3）8.4gA和足量银氨溶液反应，最终生成43.2g银，这说明A分子中含有醛基。A的物质的量是0.1mol，生成单质银的物质的量是43.2g÷108g/mol＝0.4mol。由于1mol醛基只能生成2mol银，这说明A分子中含有2个醛基，因此A的结构简式为。