解题思路:苹果酸中氧元素的质量分数为59.7%,且其相对分子质量大于112小于160,则有机物中O原子数目:[112×59.7%/16]=4.18<N(O)<[160×59.7%/16]=5.97,故苹果酸分子中有5个O原子,故苹果酸的相对分子质量=[16×5/59.7%]=134.
1mol苹果酸与足量的NaHCO3反应放出44.8L CO2,二氧化碳物质的量为2mol,说明分子中含有2个-COOH,与足量的Na反应放出33.6L H2,氢气的物质的量为1.5mol,说明分子中含有2个-COOH、1个-OH,而有机物分子中含有5个O原子,可确定苹果酸含有2个-COOH、1个-OH,剩余基团的式量=134-45×2-17=27,则其组成为C2H3,故有机物的分子式为C4H6O5,核磁共振氢谱显示苹果酸中存在5种不同环境的H原子,则苹果酸的结构简式为HOOCCH(OH)CH2COOH,以此解答该题.
苹果酸中氧元素的质量分数为59.7%,且其相对分子质量大于112小于160,则有机物中O原子数目:[112×59.7%/16]=4.18<N(O)<[160×59.7%/16]=5.97,故苹果酸分子中有5个O原子,故苹果酸的相对分子质量=[16×5/59.7%]=134.
1mol苹果酸与足量的NaHCO3反应放出44.8L CO2,二氧化碳物质的量为[44.8L/22.4L/mol]=2mol,说明分子中含有2个-COOH,与足量的Na反应放出33.6L H2,氢气的物质的量为[33.6L/22.4L/mol]=1.5mol,-COOH、-OH与钠都按物质的量1:1反应,说明分子中含有2个-COOH、1个-OH,而有机物分子中含有5个O原子,可确定苹果酸含有2个-COOH、1个-OH,剩余基团的式量=134-45×2-17=27,则其组成为C2H3,故有机物的分子式为C4H6O5,核磁共振氢谱显示苹果酸中存在5种不同环境的H原子,则苹果酸的结构简式为HOOCCH(OH)CH2COOH,苹果酸与足量的钠反应的化学方程式为:2 HOOCCH(OH)CH2COOH+6Na→2 NaOOCCH(ONa)CH2COONa+3H2 ↑,
故答案为:C4H6O5;HOOCCH(OH)CH2COOH;2 HOOCCH(OH)CH2COOH+6Na→2 NaOOCCH(ONa)CH2COONa+3H2 ↑.
点评:
本题考点: 有关有机物分子式确定的计算.
考点点评: 本题考查有机物的推断,确定有机物中O原子数目及含有官能团是关键,注意残余法的应用,难度中等.