Question

只含碳、氫、氧的有機(jī)物，為便于研究其燃燒時(shí)，生成物與所需氧氣的量的關(guān)系，可用通式（C_xH_y）_m（H₂O）_n或（C_xO_y）_m（H₂O）_n表示它們．（m、n、x、y 均為正整數(shù)）
例如：CH₃OH、C₂H₅OH、C₃H₇OH等物質(zhì)可用通式（CH₂）_m（H₂O）_n表示，其m分別為1，2，3，n均為1．它們?nèi)紵龝r(shí)所需的氧氣和生成的二氧化碳的體積比均為3：2．
（1）現(xiàn)有一類(lèi)只含C、H、O的有機(jī)物．它們?nèi)紵龝r(shí)所需消耗的氧氣和生成的二氧化碳的體積比為5：4（相同狀況），按照上述要求，該類(lèi)化合物的通式可表示為

 

（2）寫(xiě)出這類(lèi)化合物分子量最小的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

 

．
（3）寫(xiě)出這類(lèi)化合物中生成CO₂與H₂O的物質(zhì)的量之比為1：1，分子量最小，且能發(fā)生水解反應(yīng)的物質(zhì)的分子式

 

，該物質(zhì)能發(fā)生水解的同分異構(gòu)體有

 

種．
（4）若某一類(lèi)有機(jī)物可用通式（C_xO_y）_m（H₂O）_n表示，則在相同的條件下，該類(lèi)化合物完全燃燒時(shí)消耗的氧氣體積為V₁和生成的CO₂體積為V₂，則V₁、V₂必須滿(mǎn)足的條件是

 

．
（5）現(xiàn)有一種有機(jī)物，它完全燃燒時(shí)，消耗氧氣與生成CO₂的體積比為3：4，它具有兩個(gè)羧基，其余的碳原子與相同的原子或原子團(tuán)結(jié)合，取26.25g該化合物恰好能與2500ml 0.10 00mol?L^-1的NaOH完全中和，由此可知該化合物的分子式應(yīng)是

 

，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)有機(jī)物分子式確定的計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：（1）若有機(jī)物表示為C_m（H₂O）_n，則消耗的氧氣和生成的二氧化碳的體積比為1：1，實(shí)際為5：4，大于1：1，故有機(jī)物組成可表示為（C_xH_y）_m（H₂O）_n，則（x+

y

4

）：x=5：4，整理得x=y，故該類(lèi)化合物可以表示為（CH）_m（H₂O）_n，
（2）由于H原子為偶數(shù)，故當(dāng)m=2、n=1時(shí)，這類(lèi)化合物分子量最小；
（3）生成CO₂與H₂O的物質(zhì)的量之比為1：1，則m+2n=2m，故m=2n，且能發(fā)生水解反應(yīng)，應(yīng)屬于酯類(lèi)，相等分子質(zhì)量最小，故n=2，m=4，該化合物為C₄H₈O₂，根據(jù)形成酯的酸與醇確定酯可能的結(jié)構(gòu)；
（4）若某一類(lèi)有機(jī)物可用通式（C_xO_y）_m（H₂O）_n表示，則在相同的條件下，該類(lèi)化合物完全燃燒時(shí)消耗的氧氣體積為V₁和生成的CO₂體積為V₂，1mol耗氧量為（x-

y

2

）mol，生成CO₂ 為xmol，體積之比等于物質(zhì)的量之比；
（5）有機(jī)物，它完全燃燒時(shí)，消耗氧氣與生成CO₂的體積比為3：4，小于1：1，可以表示為（C_xO_y）_m（H₂O）_n，故（x-

y

2

）mol：xmol=3：4，則x=2y，則有機(jī)物可以表示為（C₂O）_m（H₂O）_n，根據(jù)氫氧化鈉的物質(zhì)的量計(jì)算有機(jī)物的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，結(jié)合相對(duì)分子質(zhì)量討論m、n的值，確定有機(jī)物分子式，再根據(jù)有機(jī)物具有兩個(gè)羧基，其余的碳原子與相同的原子或原子團(tuán)結(jié)合，確定有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

解答： 解：（1）若有機(jī)物表示為C_m（H₂O）_n，則消耗的氧氣和生成的二氧化碳的體積比為1：1，實(shí)際為5：4，大于1：1，故有機(jī)物組成可表示為（C_xH_y）_m（H₂O）_n，則（x+

y

4

）：x=5：4，整理得x=y，故該類(lèi)化合物可以表示為（CH）_m（H₂O）_n，故答案為：（CH）_m（H₂O）_n；
（2）由于H原子為偶數(shù)，當(dāng)m=2、n=1時(shí)，這類(lèi)化合物分子量最小，分子式為C₂H₄O，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CHO，故答案為：CH₃CHO；
（3）生成CO₂與H₂O的物質(zhì)的量之比為1：1，則m+2n=2m，故m=2n，且能發(fā)生水解反應(yīng)，應(yīng)屬于酯類(lèi)，相等分子質(zhì)量最小，故n=2，m=4，該化合物為C₄H₈O₂，若為甲酸與丙醇形成的酯，丙醇有2種，故有2種酯，可以為乙酸乙酯，也可以為丙酸甲酯，故共有4種結(jié)構(gòu)，故答案為：C₄H₈O₂；4；
（4）若某一類(lèi)有機(jī)物可用通式（C_xO_y）_m（H₂O）_n表示，則在相同的條件下，該類(lèi)化合物完全燃燒時(shí)消耗的氧氣體積為V₁和生成的CO₂體積為V₂，1mol耗氧量為（x-

y

2

）mol，生成CO₂ 為xmol，體積之比等于物質(zhì)的量之比，故V₁：V₂=（x-

y

2

）mol：xmol=（2x-y）：2x，故答案為：V₁：V₂=（2x-y）：2x；
（5）有機(jī)物，它完全燃燒時(shí)，消耗氧氣與生成CO₂的體積比為3：4，小于1：1，可以表示為（C_xO_y）_m（H₂O）_n，故（x-

y

2

）mol：xmol=3：4，則x=2y，則有機(jī)物可以表示為（C₂O）_m（H₂O）_n，
有機(jī)物具有兩個(gè)羧基，取26.25g該化合物恰好能與2500ml 0.10 00mol?L^-1的NaOH完全中和，則有機(jī)物的物質(zhì)的量=

1

2

×2.5L×0.1mol/L=0.125mol，故有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量=

26.25

0.125

=210，
故18n+40m=210，且m+n≥4，討論可知m=3、n=5，故有機(jī)物分子為C₆H₁₀O₈，分子中除兩個(gè)羧基，其余的碳原子與相同的原子或原子團(tuán)結(jié)合，故有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HOOC-（CHOH）₄-COOH，
故答案為：C₆H₁₀O₈；HOOC-（CHOH）₄-COOH．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)物分子式確定、有機(jī)物燃燒的有關(guān)計(jì)算，關(guān)鍵是對(duì)通式的理解，側(cè)重考查學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力，難度較大．