Question

有机物C常用于食品行业。已知9.0gC在足量O₂中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4g和13.2g，其质谱图如图所示，则：

（1）C的分子式是___。

（2）若C能与NaHCO₃溶液发生反应，则C中一定含有的官能团名称是_____。又知C分子的核磁共振氢谱有4个峰，峰面积之比是1∶1∶1∶3，则C的结构简式是_____。写出C与NaHCO₃溶液反应的化学方程式__。

（3）0.1molC与足量Na反应，在标准状况下产生H₂的体积是_____L。

Answer

C3H6O3 羧基 CH3CH(OH)COOH CH3CH(OH)COOH+NaHCO3→CH3CH(OH)COONa+CO2↑+H2O 2.24

【解析】

由图中最大质荷比可确定相对分子质量为90，5.4g水的物质的量为，n(H)=0.6 mol，13.2g二氧化碳的物质的量为，n(C)=n(CO2)=0.3 mol，此有机物9.0g含O元素质量为9.0g-0.6g-0.3×12 g=4.8 g，n(O)=，故n(C)：n(H)：n(O)=0.3mol：0.6mol：0.3mol=1：2：1，即实验式为CH2O，设分子式为(CH2O)n，A的相对分子质量为90，可得30n=90，解得：n=3，故有机物A为C3H6O3。

(1)由上述分析可知，其相对分子质量是90，则C的分子式是C3H6O3；

(2)C能与NaHCO3溶液发生反应，C一定含有羧基；核磁共振氢谱有4个峰，峰面积之比是1：1：1：3，则分子中4种H原子的数目为1、1、1、3，分子中含有1个COOH，和1个－CH3，则A的结构简式为CH3CH(OH)COOH，其与NaHCO3溶液反应的化学方程式为CH3CH(OH)COOH+NaHCO3→CH3CH(OH)COONa+CO2↑+H2O；

(3)C中的羟基和羧基均能与Na反应，1molC提供2molH，生成1molH2，则0.1molC与钠反应，生成H2在标准状况下的体积为2.24L。