Question

【題目】由C、H、O三種元素組成的鏈狀有機(jī)化合物X，只含有羥基和羧基兩種官能團(tuán)，且羥基數(shù)目大于羧基數(shù)目。稱取2.04 g純凈的X，與足量金屬鈉充分反應(yīng)，生成672 mL氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。請(qǐng)確定摩爾質(zhì)量最小的X分子中羥基、羧基數(shù)目及該X的相對(duì)分子質(zhì)量(要求寫(xiě)出簡(jiǎn)要推理過(guò)程)。

Answer 1

【答案】n(H2)＝0.03 mol，設(shè)X中羥基和羧基的總數(shù)為m個(gè)(m≥3)則n(X)＝(0.03×2)/m＝0.06/m mol，M(X)＝2.04m/0.06＝34m g·mol1 m＝4，M(X)＝136 g·mol1，含有3個(gè)羥基和1個(gè)羧基，相對(duì)分子質(zhì)量為136。

【解析】

利用X和足量金屬鈉反應(yīng)計(jì)算羥基和羧基的總數(shù)目，其關(guān)系為2-OH~H2、H2~2-COOH，進(jìn)而推理出摩爾質(zhì)量最小的X。

n(H2)==0.03 mol，由于2-OH~H2、2-COOH ~H2，設(shè)X中羥基和羧基的總數(shù)為m個(gè)（m>2，且為整數(shù)），則n(X)==，34m g/mol。當(dāng)m=3，M(X)=102g/mol, 羥基數(shù)目大于羧基數(shù)目，說(shuō)明含有2個(gè)羥基和1個(gè)羧基，說(shuō)明X分子式有4個(gè)O，碳和氫的摩爾質(zhì)量=102-16×4=38g/mol，分子式為C3H2O4， 2個(gè)羥基和1個(gè)羧基就占了3個(gè)H原子，可知這個(gè)分子式不合理，m=3不成立；當(dāng)m=4，M(X)=136g/mol,說(shuō)明含有3個(gè)羥基和1個(gè)羧基，同上分析可知分子式為C4H8O5，該分子式合理，例如可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。故答案是：含有3個(gè)羥基和1個(gè)羧基，相對(duì)分子質(zhì)量為136。