Question

取3.40 g只含羥基、不含其他官能團的液態飽和多元醇，置于5.00 L氧氣中，經點燃，醇完全燃燒。反應后氣體體積減少0.56 L。將氣體經足量NaOH溶液吸收，體積又減少2.80 L(所有體積均在標準狀況下測定)。

(1)3.40 g醇中C、H、O物質的量分別為：C：_____________mol;H: _____________mol,O: _____________mol,該醇中C、H、O的原子數之比為_____________。

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

(3)如果將該多元醇的任意一個羥基換成一個鹵原子，所得到的鹵代物都只有一種，試寫出該飽和多元醇的結構簡式。

Answer 1

解析：根據題意，將氣體經足量NaOH溶液吸收，體積減少2.80 L，此體積即為CO₂的體積，則3.40 g醇中C的物質的量為n(CO₂)==0.125 mol,生成CO₂消耗O₂的體積也為2.80 L。又因為液態醇與5.00 L O₂燃燒，體積減少0.56 L，故還有0.56 L O₂用于生成水，但必須特別注意的是，生成的H₂O中還有部分氧原子來自醇分子，因此不能根據0.56 L O₂來完成H₂O的量。要根據反應前后質量不變來計算醇中H的物質的量。

參與反應的O₂的體積=0.56 L+2.80 L=3.36 L

參與反應的O₂的質量=0.15 mol×32 g/mol=4.80 g

生成水的質量=3.40 g+4.80 g-0.125×44 g=2.70 g

(2)該醇的最簡式為C∶H∶O=5∶12∶4，即C₅H₁₂O₄，因氫原子已經飽和，所以它本身就是化學式。

(3)由化學式C₅H₁₂O₄知，該多元醇為四元醇，又由于無論將哪一個羥基換成鹵原子都只有一種結構，所以四個羥基必須分屬四個碳原子，而且所處位置又是等價的，符合題設要求的只有C(CH₂OH)₄，即季戊四醇。

答案：(1)0.125  0.300  0.100  5∶12∶4

(2)能  因為該實驗式中氫原子個數已經飽和，所以實驗式即化學式C₅H₁₂O₄

(3)C(CH₂OH)₄