题目

用某种羧酸的结晶水合物晶体A进行实验： ①6.3 g晶体在一定条件下完全分解，生成2.2 gCO2、1.4 g CO和2.7 g水。②中和0.252 g物质A的晶体，消耗20 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液。③0.005 mol 物质A完全转化为羧酸乙酯，需乙醇0.46 g。试求：(1)物质A的摩尔质量、实验式和分子式。(2)A的无水物的结构简式、实验式和俗名。 答案：(1)A的摩尔质量为126 g·mol-1；实验式为CH3O3；分子式为C2H6O6。 (2)A的无水物为草酸，即乙二酸，结构简式为，实验式为CHO2。解析：题文②③两个条件的目的是求A属n元酸，可根据A与碱反应的物质的量比、A与乙醇酯化的物质的量比求知，比例为1∶n，即为n元酸。本题并不复杂，主要是理解题文，依据每个条件求解。(1)根据①求出晶体中C、H、O的原子数比：m(C)=()×12g·mol-1=1.2 gm(H)=×2 g·mol-1=0.3 gm(O)=6.3 g-(1.2 g+0.3 g)=4.8 g则n(C)∶n(H)∶n(O)==1∶3∶3晶体的实验式为CH3O3。(2)根据③求酸的元数(n)，即1 mol酸最多与乙醇反应的物质的量数：1∶n=0.005∶(0.46÷46)=1∶2，n=2(3)根据②求酸A的相对分子质量。二元酸的物质的量应是NaOH的物质的量的一半，即有=0.002 mol，所以，A的摩尔质量为=126 g·mol-1。(4)求A分子式(CH3O3)x。合并(1)(3)求解结论，即有(CH3O3)x的相对分子质量为126，则x==2，则A分子式为C2H6O6。(5)根据题文隐含条件分析晶体和无水物的结构。A是二元羧酸，无水物分子中仅含4个氧，另外两个氧原子为结晶水的氧，即含有两个结晶水。A为C2H2O4·2H2O(也可以用CnH2n-2O4分析，C2H6O6-C2H2O4=2H2O)。

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