只含碳、氢、氧的有机物,为便于研究其燃烧时,生成物与所需氧气的量的关系,可用通式(CxHy)m(H2O)n或(CxOy)m(H2O)n表示它们.(m、n、x、y 均为正整数) 例如:CH3OH、C2H5OH、C3H7OH

问题描述:

只含碳、氢、氧的有机物,为便于研究其燃烧时,生成物与所需氧气的量的关系,可用通式(CxHym(H2O)n或(CxOym(H2O)n表示它们.(m、n、x、y 均为正整数)
例如:CH3OH、C2H5OH、C3H7OH等物质可用通式(CH2m(H2O)n表示,其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比均为3:2.
(1)现有一类只含C、H、O的有机物.它们燃烧时所需消耗的氧气和生成的二氧化碳的体积比为5:4(相同状况),按照上述要求,该类化合物的通式可表示为______
(2)写出这类化合物分子量最小的物质的结构简式______.
(3)写出这类化合物中生成CO2与H2O的物质的量之比为1:1,分子量最小,且能发生水解反应的物质的分子式______,该物质能发生水解的同分异构体有______种.
(4)若某一类有机物可用通式(CxOym(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,则V1、V2必须满足的条件是______.
(5)现有一种有机物,它完全燃烧时,消耗氧气与生成CO2的体积比为3:4,它具有两个羧基,其余的碳原子与相同的原子或原子团结合,取26.25g该化合物恰好能与2500ml 0.10 00mol•L-1的NaOH完全中和,由此可知该化合物的分子式应是______,结构简式为______.

(1)若有机物表示为Cm(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(CxHym(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,故答案为:(CH)m(H2O)n
(2)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:CH3CHO;
(3)生成CO2与H2O的物质的量之比为1:1,则m+2n=2m,故m=2n,且能发生水解反应,应属于酯类,相等分子质量最小,故n=2,m=4,该化合物为C4H8O2,若为甲酸与丙醇形成的酯,丙醇有2种,故有2种酯,可以为乙酸乙酯,也可以为丙酸甲酯,故共有4种结构,故答案为:C4H8O2;4;
(4)若某一类有机物可用通式(CxOym(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;
(5)有机物,它完全燃烧时,消耗氧气与生成CO2的体积比为3:4,小于1:1,可以表示为(CxOym(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26.25g该化合物恰好能与2500ml 0.10 00mol•L-1的NaOH完全中和,则有机物的物质的量=
1
2
×2.5L×0.1mol/L=0.125mol,故有机物的相对分子质量=
26.25
0.125
=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.