Question

將一定量由碳、氫、氧三種元素組成的有機化合物A的蒸氣與4.8g氧氣混合點燃，再將生成的氣體依次通過①盛有濃硫酸的洗氣瓶 ②飽和石灰水（設每個裝置中的反應物均過量）。經測定①中增重3.60g  ②中增重8.80g。A蒸氣的密度是相同條件下H₂的38倍。又測知該有機物既能與碳酸鈉溶液反應又能與金屬鈉反應，且均有氣體生成，但得到的氣體在相同條件下體積不同。試求該有機物的分子式，并寫出其可能的結構簡式。

 

Answer 1

A的分子式為C₂H₄O₃，結構簡式為

解析:A蒸氣的密度是相同條件下H₂的38倍，因此A的相對分子質量是76。由題意知生成物水和二氧化碳的質量分別為3.6g和8.8g，其物質的量分別為0.2mol和0.2mol，其中氧原子的質量共（0.2＋0.4）×16＝9.6g。根據質量守恒定律可知，A中氧原子的質量為9.6－4.8＝4.8g，物質的量為0.3mool，所以A分子中C、H、O的原子個數之比為2︰4︰3.。A的相對分子質量是76，故A的分子式為C₂H₄O₃。又知該有機物既能與碳酸鈉溶液反應又能與金屬鈉反應，且均有氣體生成，但得到的氣體在相同條件下體積不同，這說明氣體分別為氫氣和二氧化碳，而羥基是不能與碳酸鈉溶液反應生成二氧化碳的，所以A中含有的官能團只能是1個羥基和1個羧基，其結構簡式為。