解题思路:(1)根据有机物的相对分子质量和碳元素质量分数计算分子中N(C),进而计算N(H)、N(O),据此书写有机物的分子式;
(2)有机物如能发生银镜反应,含有醛基,若1mol该有机物与足量碳酸氢钠反应放出3mol有CO2,则该有机物为三元有机羧酸,含有-COOH,能与乙酸在一定条件下发生酯化反应,说明含有羟基,有机物分子中氢原子种类有多少,核磁共振谱的峰数就有多少,据此进行分析;
(3)醇与酸(有机酸或无机酸)反应生成酯和水的反应为酯化反应,酯化反应属于取代反应的一种;
(4)能发生银镜反应的物质必含有醛基官能团;该有机物与碳酸氢钠反应,则含-COOH,能与金属钠反应,含有-OH和-COOH,羟基不能连在同一个碳原子上,也不能连在相邻的碳原子上,结合原子守恒解答;
(5)柠檬酸上下两个羧基脱水就可以形成六元环化合物;
(1)柠檬酸的相对分子质量为192,分子中N(C)=[192×37.5%/12]=6,N(H)=[192×4.2%/1]≈8,N(O)=[192×58.3%/16]≈7,所以柠檬酸的分子式为:C6H8O7,
故答案为:C6H8O7;
(2)柠檬酸的分子式为:C6H8O7,柠檬酸不能发生银镜反应,说明柠檬酸的分子不含醛基,1mol柠檬酸与足量的碳酸氢钠反应能放出3mol CO2气体,则该有机物含有-COOH,为三元有机羧酸,能与乙酸在一定条件下发生酯化反应,说明含有羟基,根据氧原子守恒,该分子仅含1个-OH,核磁共振谱表明柠檬酸分子存在4个化学环境完全相同的氢原子,根据氢原子守恒,所以含有2个-CH2,所以柠檬酸的结构简式为:
,
故答案为:
;
(3)柠檬酸含有羧基,乙醇含有羟基,两者发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,lmol柠檬酸含有3mol-COOH,需与3mol乙醇完全反应,柠檬酸脱去羧酸上的羟基,乙醇脱去羟基上的氢原子,所以发生反应:
,
故答案为:
;酯化反应(取代反应);
(4)柠檬酸的分子式为:C6H8O7,与柠檬酸同分异构分子式也为:C6H8O7,能发生银镜反应的物质说明该有机物必含有醛基官能团;该有机物1mol能与2molNaHCO3完全反应,说明含有2mol-COOH,1mol该异构体能与4mol金属钠反应放出2molH2;能与金属钠反应,含有-OH和-COOH,1mol能与2molNaHCO3完全反应,说明含有2mol-COOH,则含有2mol-OH,羟基不能连在同一个碳原子上,也不能连在相邻的碳原子上,据此根据原子守恒可得符合条件的有:
,
,
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,
故答案为:
;
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(5)1mol柠檬酸含有3mol-COOH,柠檬酸上下两个羧基脱水就可以形成六元环化合物,该反应的化学方程式为:
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故答案为:
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点评:
本题考点: 有关有机物分子式确定的计算;有机物的结构和性质.
考点点评: 本题考查有机物结构的推断,涉及羟基、羧基等官能团的性质,明确官能团的性质是解题关键,注意-COOH和-OH的性质,题目难度中等.