Question

（14分）（Ⅰ）蘋果酸常用于汽水、糖果的添加劑;                    
（1）寫出蘋果酸中官能團的名稱___________________
（2）寫出蘋果酸分別與下列物質反應的化學方程式
① Na                            ② Na₂CO₃                    
（3）寫出其一分子內酯化成四元環(huán)酯的結構簡式：                          。
（Ⅱ）CO，CH₄均為常見的可燃氣體。
（1）等體積的CO，CH₄在相同的條件下分別完全燃燒，轉移的電子數(shù)之比為     。
（2）120℃，101kPa下，a mL由CO，CH₄組成的混合氣體在b mL氧氣中完全燃燒后，恢復至原來的溫度與壓強。
①若混合氣體與氧氣恰好完全反應，產(chǎn)生b mLCO₂，則混合氣體中CH₄的體積分數(shù)為_______。
②若燃燒后氣體體積縮小了a/4 mL，則a與b關系的數(shù)學表達式為___________。

Answer 1

（Ⅰ）（1）羥基    羧基    

| ONa

| OH

（2）①2HOOC—CH—CH₂COOH＋6Na2NaOOC―CH―CH₂COONa＋3H₂↑

 

| OH

| OH

②HOOC—CH—CH₂COOH＋Na₂CO₃NaOOC―CH―CH₂COONa＋H₂O＋CO₂↑

 
(3)
（Ⅱ）（1）1:4 (3分)      （2）① 0.33（3分）     ②b≥5/4a(2分)

Ⅰ。（1）根據(jù)蘋果酸的結構簡式可知，含有的官能團是羥基和羧基。
（2）含有1個羥基和2個羧基，可生成1.5mol氫氣和1molCO₂氣體。
（3）一分子內酯化成四元環(huán)酯，說明是羥基和羧基形成的，結構簡式為
Ⅱ.（1）CO和_CH4中碳原子的化合價分別為＋2價和－4價，氧化產(chǎn)物都是CO₂，所以轉移電子的物質的量之比是2︰8＝1︰4.
（2）根據(jù)碳原子守恒可知a＝b。設混合氣體中CH₄的體積分數(shù)為x，則根據(jù)燃燒的方程式可知
2CO  ＋  O₂  =   2CO₂、    CH₄   ＋   2O₂ =  CO₂   ＋   2H₂O
b－bx   (b－bx)/2                bx        2bx
所以(b－bx)/2＋2bx＝b，解得x＝1/3。
（3）設原混合氣體中CO和甲烷體積分別是x和y，則
2CO  ＋  O₂  =   2CO₂、   △V     
x       x/2        x      x/2        
CH₄   ＋   2O₂ =  CO₂   ＋   2H₂O  △V
y         2y      y         2y    0
所以有x＋y＝a，x/2=a/4，且x/2＋2y≤b
解得x＝a/2，y＝a/2。
因此b≥5/4a