Question

只含碳，氢，氧的有机物，反应物，生成物与所需氧气量之间的关系，可用通式（CxHy）m（H₂O）n或（CxOy）m（H₂O）n（m，n，x，y为正整数）表示此类有机物的分子式．例如CH₃OH，C₂H₅OH，C₃H₇OH可用通式（CH₂）m（H₂O）n，表示，通式中的m分别为1，2，3，n均为 1．它们燃烧时所需的氧气和生成的二氧化碳的体积之比均为3：2．
（1）现有一类只含C，H，O的有机物，它们燃烧时消耗的氧气和生成的二氧化碳的体积比为5：4．按照上述要求，该类化合物的通式可表示为

 

（写最简化的通式）；写出这类化合物相对分子质量最小的物质的结构简式：

 

；
（2）若某一类有机物可用通式（CxOy）m（H₂O）n表示，则在相同条件下，该类化合物完全燃烧时消耗氧气的体积V₁和生成CO₂的体积V₂必须满足的条件是

 

．
（3）现有一种有机物，可用通式（C₂O）m（H₂O）n表示，它具有两个羧基，其余的碳原子除连接的羧基外都连接了相同原子或原子团．取0.2625g该化合物恰好能与25.00mL 0.1000mol/L的NaOH溶液完全中和．由此的得知，该化合物的分子式是

 

，结构简式为

 

．

Answer 1

考点：有关有机物分子式确定的计算

专题：烃及其衍生物的燃烧规律

分析：（1）若有机物表示为C_m（H₂O）_n，则消耗的氧气和生成的二氧化碳的体积比为1：1，实际为5：4，大于1：1，故有机物组成可表示为（C_xH_y）_m（H₂O）_n，则（x+

y

4

）：x=5：4，据此整理出该类化合物的通式；由于H原子为偶数，故当m=2、n=1时，这类化合物分子量最小；
（2）若某一类有机物可用通式（C_xO_y）_m（H₂O）_n表示，则在相同的条件下，该类化合物完全燃烧时消耗的氧气体积为V₁和生成的CO₂体积为V₂，1mol耗氧量为（x-

y

2

）mol，生成CO₂ 为xmol，体积之比等于物质的量之比；
（3）有机物在完全燃烧时，消耗氧气与生成CO₂的体积比为3：4，小于1：1，可以表示为（C_xO_y）_m（H₂O）_n，故（x-

y

2

）mol：xmol=3：4，则x=2y，则有机物可以表示为（C₂O）_m（H₂O）_n，根据氢氧化钠的物质的量计算有机物的物质的量，进而计算有机物的相对分子质量，结合相对分子质量讨论m、n的值，确定有机物分子式，再根据有机物具有两个羧基，其余的碳原子与相同的原子或原子团结合，确定有机物结构简式．

解答： 解：（1）若有机物表示为C_m（H₂O）_n，则消耗的氧气和生成的二氧化碳的体积比为1：1，实际为5：4，大于1：1，故有机物组成可表示为（C_xH_y）_m（H₂O）_n，则（x+

y

4

）：x=5：4，整理得x=y，故该类化合物可以表示为（CH）_m（H₂O）_n；
由于H原子为偶数，当m=2、n=1时，这类化合物分子量最小，分子式为C₂H₄O，结构简式为：CH₃CHO，
故答案为：（CH）_m（H₂O）_n；CH₃CHO；
（2）若某一类有机物可用通式（C_xO_y）_m（H₂O）_n表示，则在相同的条件下，该类化合物完全燃烧时消耗的氧气体积为V₁和生成的CO₂体积为V₂，1mol耗氧量为（x-

y

2

）mol，生成CO₂ 为xmol，体积之比等于物质的量之比，故V₁：V₂=（x-

y

2

）mol：xmol=（2x-y）：2x，
故答案为：V₁：V₂=（2x-y）：2x；
（3）有机物完全燃烧时，消耗氧气与生成CO₂的体积比为3：4，小于1：1，可以表示为（C_xO_y）_m（H₂O）_n，故（x-

y

2

）mol：xmol=3：4，则x=2y，则有机物可以表示为（C₂O）_m（H₂O）_n，
有机物具有两个羧基，取0.2625g该化合物恰好能与25.00mL 0.10 00mol?L^-1的NaOH完全中和，则有机物的物质的量=

1

2

×0.025L×0.1mol/L=0.00125mol，故有机物的相对分子质量为：

0.2625g

0.00125mol

=210，
故18n+40m=210，且m+n≥4，讨论可知m=3、n=5，故有机物分子为C₆H₁₀O₈，分子中除两个羧基，其余的碳原子与相同的原子或原子团结合，故有机物的结构简式为：HOOC-（CHOH）₄-COOH，
故答案为：C₆H₁₀O₈；HOOC-（CHOH）₄-COOH．

点评：本题考查有机物分子式确定、有机物燃烧的有关计算，题目难度较大，关键是对通式的理解，侧重考查学生分析解决问题的能力，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．