Question

12．1.38g該有機物在純氧中完全燃燒，可生成3.08g二氧化碳和0.54g水，同時消耗氧氣2.24g．又知0.224L此有機物蒸氣（已折算成標準狀況下）的質(zhì)量為1.38g．
（1）求此有機物的分子式．
（2）此有機物有多種同分異構(gòu)體，且滿足下列3個條件：
（i）遇FeCl₃溶液顯紫色
（ ii）能與NaHCO₃溶液反應
（ⅲ）除苯環(huán)外無其它環(huán)狀結(jié)構(gòu)
請任意寫出1種符合條件的此有機物的結(jié)構(gòu)簡式；
（3）1mol此有機物分別與足量的碳酸氫鈉溶液、氫氧化鈉溶液反應理論上消耗二者的物質(zhì)的量之比是1：2．（要有計算過程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$、n=$\frac{m}{M}$分別計算出該有機物的物質(zhì)的量、生成二氧化碳和水的物質(zhì)的量，然后利用質(zhì)量守恒定律確定其分子式；
（2）（i）遇FeCl₃溶液顯紫色，說明分子中含有酚羥基；（ii）能與NaHCO₃溶液反應，說明分子中含有羧基；（ⅲ）除苯環(huán)外無其它環(huán)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)合該有機物的分子式寫出其結(jié)構(gòu)簡式；
（3）羧基能夠與碳酸氫鈉和氫氧化鈉反應，而酚羥基只與強氧化鈉反應，不與碳酸氫鈉反應，據(jù)此進行計算．

解答 解：（1）標況下0.224L氣體的物質(zhì)的量為：$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，即：1.38g該有機物的物質(zhì)的量為0.01mol，則其摩爾質(zhì)量為：$\frac{1.38g}{0.01mol}$=138g/mol，
3.08g二氧化碳的物質(zhì)的量為：$\frac{3.08g}{44g/mol}$=0.07mol，該有機物分子中含有C原子數(shù)為：N（C）=$\frac{0.07mol}{0.01mol}$=7，
0.54g水的物質(zhì)的量為：$\frac{0.54g}{18g/mol}$=0.03mol，則該有機物分子中含有H原子數(shù)為：N（H）=$\frac{0.03mol×2}{0.01mol}$=6，
該有機物分子中含有C、H總原子量為：12×7+1×6=90＜138，則該有機物中含有氧元素，其分子中含有氧原子的數(shù)目為：$\frac{138-90}{16}$=3，
所以該有機物的分子式為：C₇H₆O₃，
答：該有機物的分子式為C₇H₆O₃；
（2）該有機物的分子式為C₇H₆O₃，其不飽和度為：$\frac{7×2+2-6}{2}$=，5，（i）遇FeCl₃溶液顯紫色，說明其分子中含有酚羥基；（ii）能與NaHCO₃溶液反應，說明分子中含有羧基；（ⅲ）除苯環(huán)外無其它環(huán)狀結(jié)構(gòu)，則該有機物分子中含有1個苯環(huán)，苯環(huán)上含有羥基和羧基，存在鄰、間、對3種結(jié)構(gòu)，則其可能的結(jié)構(gòu)簡式如：，
故答案為：；
（3）1mol該有機物分子中含有1mol羧基、1mol酚羥基，羧基和酚羥基都能夠與氫氧化鈉反應，而只有羧基與碳酸氫鈉溶液反應，所以1mol該有機物能夠消耗2molNaOH、1mol碳酸氫鈉，
所以1mol該有機物與碳酸氫鈉、強氧化鈉完全反應理論上消耗二者的物質(zhì)的量之比為：1mol：2mol=1：2，
故答案為：1：2．

點評 本題考查了有機物分子式、結(jié)構(gòu)簡式的確定，題目難度中等，明確常見有機物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答關鍵，注意掌握質(zhì)量守恒定律在確定有機物分子式中的應用方法．