题目
取3.40 g只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇,置于5.00 L氧气中,经点燃,醇完全燃烧。反应后气体体积减少0.56 L。将气体经足量NaOH溶液吸收,体积又减少2.80 L(所有体积均在标准状况下测定)。(1)3.40 g醇中C、H、O物质的量分别为:C:_____________mol;H: _____________mol,O: _____________mol,该醇中C、H、O的原子数之比为_____________。(2)由以上比值_____________(填“能”或“不能”)确定该醇的分子式,其原因是_________________________________________________________________。(3)如果将该多元醇的任意一个羟基换成一个卤原子,所得到的卤代物都只有一种,试写出该饱和多元醇的结构简式。
答案:解析:根据题意,将气体经足量NaOH溶液吸收,体积减少2.80 L,此体积即为CO2的体积,则3.40 g醇中C的物质的量为n(CO2)==0.125 mol,生成CO2消耗O2的体积也为2.80 L。又因为液态醇与5.00 L O2燃烧,体积减少0.56 L,故还有0.56 L O2用于生成水,但必须特别注意的是,生成的H2O中还有部分氧原子来自醇分子,因此不能根据0.56 L O2来完成H2O的量。要根据反应前后质量不变来计算醇中H的物质的量。参与反应的O2的体积=0.56 L+2.80 L=3.36 L参与反应的O2的质量=0.15 mol×32 g/mol=4.80 g生成水的质量=3.40 g+4.80 g-0.125×44 g=2.70 g(2)该醇的最简式为C∶H∶O=5∶12∶4,即C5H12O4,因氢原子已经饱和,所以它本身就是化学式。(3)由化学式C5H12O4知,该多元醇为四元醇,又由于无论将哪一个羟基换成卤原子都只有一种结构,所以四个羟基必须分属四个碳原子,而且所处位置又是等价的,符合题设要求的只有C(CH2OH)4,即季戊四醇。答案:(1)0.125 0.300 0.100 5∶12∶4(2)能 因为该实验式中氢原子个数已经饱和,所以实验式即化学式C5H12O4(3)C(CH2OH)4