Question

取3.40 g只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇，置于5.00 L氧气中，经点燃，醇完全燃烧。反应后气体体积减少0.56 L。将气体经足量NaOH溶液吸收，体积又减少2.80 L(所有体积均在标准状况下测定)。

(1)3.40 g醇中C、H、O物质的量分别为：C：_____________mol;H: _____________mol,O: _____________mol,该醇中C、H、O的原子数之比为_____________。

(2)由以上比值_____________(填“能”或“不能”)确定该醇的分子式，其原因是_________________________________________________________________。

(3)如果将该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一种，试写出该饱和多元醇的结构简式。

Answer 1

解析：根据题意，将气体经足量NaOH溶液吸收，体积减少2.80 L，此体积即为CO₂的体积，则3.40 g醇中C的物质的量为n(CO₂)==0.125 mol,生成CO₂消耗O₂的体积也为2.80 L。又因为液态醇与5.00 L O₂燃烧，体积减少0.56 L，故还有0.56 L O₂用于生成水，但必须特别注意的是，生成的H₂O中还有部分氧原子来自醇分子，因此不能根据0.56 L O₂来完成H₂O的量。要根据反应前后质量不变来计算醇中H的物质的量。

参与反应的O₂的体积=0.56 L+2.80 L=3.36 L

参与反应的O₂的质量=0.15 mol×32 g/mol=4.80 g

生成水的质量=3.40 g+4.80 g-0.125×44 g=2.70 g

(2)该醇的最简式为C∶H∶O=5∶12∶4，即C₅H₁₂O₄，因氢原子已经饱和，所以它本身就是化学式。

(3)由化学式C₅H₁₂O₄知，该多元醇为四元醇，又由于无论将哪一个羟基换成卤原子都只有一种结构，所以四个羟基必须分属四个碳原子，而且所处位置又是等价的，符合题设要求的只有C(CH₂OH)₄，即季戊四醇。

答案：(1)0.125  0.300  0.100  5∶12∶4

(2)能  因为该实验式中氢原子个数已经饱和，所以实验式即化学式C₅H₁₂O₄

(3)C(CH₂OH)₄