取3.40g只含羟基,不含其他官能团的液态饱和多元醇,置于5.00L氧气中,经点燃,醇完全燃烧,反应后气体体积减少0.56L,将气体经CaO吸收,体积又减少2.80L(所有气体体积均在标准状况下测定)。
(1)3.40g醇中C、H、O物质的量分别为:C________mol,H________mol,O________mol,该醇中C、H、O的原子个数比为__________。
(2)由以上比值能否确定该醇的分子式__________(填“能”或“否”)。其原因是____________。
(3)如果将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1种,写出该饱和多元醇的结构简式_____________________.
(7分)(1)0.125;0.3;0.1;5:12:4
(2)能;虽然C5H12O4只是最简式,但是如果乘以n(n最小是2),该化合物的碳氢比是不存在的 (3) 结构简式为C(CH2OH)
题目分析:(1)气体经CaO吸收,体积又减少2.80L,这说明生成的CO2是2.80L,则CO2的物质的量是2.80L÷22.4L/mol=0.125mol,CO2的质量是5.5g。减少0.56L是消耗的氧气和增加的二氧化碳的体积之差,所以氧气体积为0.56L+2.8L=3.36L,则氧气的物质的量是0.15mol,质量是4.8g;有机物为3.40g,所以根据质量守恒定律可知,水的质量是3.4g+4.8g-5.5g=2.7g,物质的量是2.7g÷18g/mol=0.15mol,则氢原子的物质的量是0.3mol。根据氧原子守恒可知,有机物中氧原子的物质的量是0.125mol×2+0.15mol-0.15mol×=0.1mol,因此醇中C、H、O的原子个数比为0.125:0.3:0.1=5:12:4。
(2)虽然C5H12O4只是最简式,但是如果乘以n(n最小是2),该化合物的碳氢比是不存在的,即5个碳原子最多结合12个氢原子,所以最简式也代表化学式。
(3)如果将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1种,这说明分子的4个羟基完全是相同的,则结构简式是C(CH2OH)。
点评:该题是高考中的常见考点和题型,属于中等难度试题的考查,试题综合性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力,提升学生的学科素养。该题的关键是利用好守恒法,即质量守恒定律、原子守恒等。