Question

取3.40g只含羥基，不含其他官能團的液態飽和多元醇，置于5.00L氧氣中，經點燃，醇完全燃燒，反應后氣體體積減少0.56L，將氣體經CaO吸收，體積又減少2.80L（所有氣體體積均在標準狀況下測定）。
（1）3.40g醇中C、H、O物質的量分別為：C________mol,H________mol,O________mol,該醇中C、H、O的原子個數比為__________。
（2）由以上比值能否確定該醇的分子式__________（填“能”或“否”）。其原因是____________。
（3）如果將多元醇的任意一個羥基換成一個鹵原子，所得到的鹵代物都只有1種，寫出該飽和多元醇的結構簡式_____________________.

Answer 1

（7分）(1)0.125；0.3；0.1；5:12:4
(2)能；雖然C₅H₁₂O₄只是最簡式，但是如果乘以n（n最小是2），該化合物的碳氫比是不存在的      (3) 結構簡式為C(CH₂OH)

試題分析：（1）氣體經CaO吸收，體積又減少2.80L，這說明生成的CO2是2.80L，則CO2的物質的量是2.80L÷22.4L/mol＝0.125mol，CO₂的質量是5.5g。減少0.56L是消耗的氧氣和增加的二氧化碳的體積之差，所以氧氣體積為0.56L＋2.8L＝3.36L，則氧氣的物質的量是0.15mol，質量是4.8g；有機物為3.40g，所以根據質量守恒定律可知，水的質量是3.4g＋4.8g－5.5g＝2.7g，物質的量是2.7g÷18g/mol＝0.15mol，則氫原子的物質的量是0.3mol。根據氧原子守恒可知，有機物中氧原子的物質的量是0.125mol×2＋0.15mol－0.15mol×＝0.1mol，因此醇中C、H、O的原子個數比為0.125:0.3:0.1＝5:12:4。
（2）雖然C₅H₁₂O₄只是最簡式，但是如果乘以n（n最小是2），該化合物的碳氫比是不存在的，即5個碳原子最多結合12個氫原子，所以最簡式也代表化學式。
（3）如果將多元醇的任意一個羥基換成一個鹵原子，所得到的鹵代物都只有1種，這說明分子的4個羥基完全是相同的，則結構簡式是C(CH₂OH)。
點評：該題是高考中的常見考點和題型，屬于中等難度試題的考查，試題綜合性強，側重對學生能力的培養和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養學生的邏輯推理能力和發散思維能力，提升學生的學科素養。該題的關鍵是利用好守恒法，即質量守恒定律、原子守恒等。