- 最简单的有机化合物——甲烷
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已知某有机物的相对分子质量为58.根据下列条件回答:
若该有机物的组成只有C、H,则此有机物的分子式为______;若它的核磁共振氢谱只有2个峰,则它的结构简式为______.
正确答案
解:(1)因某有机物的相对分子质量为58,且仅含有碳和氢两种元素,根据商余法=4…2,所以分子为C4H10,
结构简式为:CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3,
故答案为:C4H10;CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3.
解析
解:(1)因某有机物的相对分子质量为58,且仅含有碳和氢两种元素,根据商余法=4…2,所以分子为C4H10,
结构简式为:CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3,
故答案为:C4H10;CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3.
A~G是几种烃的分子球棍模型(如图),据此回答下列问题:
(1)能够发生加成的烃有______(填写字母)
(2)写出实验室制C的化学方程式______
(3写出实验室制D的化学方程式______.
(4)写出F发生硝化反应的化学方程式______.
正确答案
4
CH3CH2OHC2H4↑+H2O
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
+HNO3(浓)
+H2O
解析
解:根据图示结构可知:A为甲烷,B为乙烷,C为乙烯,D为乙炔,E为丙烷,F为苯,G为甲苯,
(1)含有碳碳双键或三键或苯环的烃能发生加成反应,所以乙烯、乙炔、苯和甲苯都能发生加成反应,所以是4种;
故答案为:4;
(2)实验室用乙醇和浓硫酸共热制取乙烯,反应方程式为:CH3CH2OH C2H4↑+H2O,
故答案为:CH3CH2OH C2H4↑+H2O;
(3)实验室用碳化钙和水反应制取乙炔,反应方程式为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,
故答案为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;
(4)在浓硫酸作催化剂、加热条件下苯和浓硝酸反应生成硝基苯,反应方程式为:+HNO3(浓)
+H2O,
故答案为:+HNO3(浓)
+H2O.
下列分子中的所有碳原子不可能在同一平面上的是( )
正确答案
解析
解:A、萘环可以看成是两个苯环共用两个碳原子形成的,分子中所有的碳原子都处在同一平面上,中甲基碳原子处于萘环中H原子位置,则所有碳原子都处在同一平面上,故A不选;
B、分子中含有两个苯环,每个苯环上的碳原子一定共面,但是亚甲基碳原子以及甲基相连的碳原子是烷烃的结构,一定不会共面,该分子中的所有碳原子不可能都处在同一平面上,故B选;
C、分子中含有两个苯环,每个苯环上的碳原子一定共面,所以该分子中的所有碳原子可能都处在同一平面上,故C不选;
D、分子中含有两个苯环,每个苯环上的碳原子一定共面,乙炔为直线结构,所以该分子中的所有碳原子可能都处在同一平面上,故D不选;
故选B.
分子中最多有______个原子共直线;最多有______个原子共平面.
正确答案
4
20
解析
解:乙炔是直线型分子,取代乙炔中氢原子的碳在同一直线上,最多有4个原子共直线;在分子中,甲基中C原子处于苯中H原子的位置,甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在苯环平面内,苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,乙炔是直线型结构,所以最多有12个C原子(苯环上6个、甲基中2个、碳碳双键上2个、碳碳三键上2个)共面.在甲基上可能还有1个氢原子共平面,则两个甲基有2个氢原子可能共平面,苯环上4个氢原子共平面,双键上2个氢原子共平面,总计得到可能共平面的原子有20个,故答案为:4;20.
某烃的结构简式为,分子中处于四面体结构中心的碳原子(即饱和碳原子)数为a,可能在同一平面内的碳原子数最多为b,一定在同一直线上的碳原子数最多为c,则a、b、c依次为( )
正确答案
解析
解:甲基碳、亚甲基碳、次甲基碳是含有四面体结构的碳原子(即饱和碳原子),分子中含有3个甲基、1个次甲基,所以饱和碳原子数a为4;
有机物中,甲基碳取代了苯环上氢原子的位置,乙烯基上碳原子取代了苯环上氢原子的位置,乙烯基上碳原子取代了乙炔上氢原子的位置,甲基可以旋转,线可以在面上,所以可能在同一平面内的碳原子数最多b为13,
在同一直线上的碳原子数即为符合乙炔的结构的碳原子,最多为4个碳原子,所以一定在同一直线上的碳原子数最多c为4,
故选B.
下列对有机物结构或性质的描述中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.甲烷分子中四个键的键角相等,可能为平面正方形,不能说明甲烷为正四面体结构,故A错误;
B.分子式为C4H8的烯烃,可能为1-丁烯、2-丁烯、2-甲基-丙烯,与氢气加成产物只有丁烷、2甲基丙烷2种,故B错误;
C.乙烷和丙烯的分子中均含6个H,由H原子守恒可知,乙烷和丙烯的物质的量共1mol,完全燃烧生成3molH2O,故C正确;
D.苯的燃烧反应属于氧化反应,则苯的化学性质稳定,能发生氧化反应,故D错误;
故选C.
已知R-CH3OHR-COOH(R为H原子或烃基),A(C6H12O)、B、C三种有机物之间具有
如图所示的转化关系:若A、B的碳骨架相同,则C的结构最多有( )
正确答案
解析
解:由转化关系知A是醇,B是羧酸,C是酯.A能被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧酸,说明A的分子结构中一定存在-CH2OH结构,由此可将此醇视为C4H9-CH2OH,丁基有4种,故醇有4种,羧酸有4种,二者形成的酯有4种.
故选A.
在①乙烷;②氯乙烯(CH2=CHCl);③溴苯;④甲苯四种有机化合物中,分子内所有原子均在同一平面的是( )
正确答案
解析
解:①CH3-CH3中有2个甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,故①错误;
②乙烯具有平面型结构,CH2=CHCl看作是一个氯原子取代乙烯中的一个氢原子,所有原子在同一个平面,故②正确;
③苯是平面结构,溴苯看作是一个溴原子取代苯中的一个氢原子,所有原子在同一个平面,故③正确;
④甲苯中含有一个甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,故④错误;
故选B.
有机物分子中,不同氢原子在核磁共振氢谱中对应不同的峰,且峰的面积与氢原子数成正比.下列有机物中只有一个吸收峰的是( )
正确答案
解析
解:A、乙醚结构简式为CH3CH2OCH2CH3,为对称结构,甲基上的H原子与亚甲基上的H原子,所处化学环境不同,所以乙醚含有2种H原子,核磁共振氢谱有2个吸收峰,故A错误;
B、乙酸结构简式为CH3COOH,甲基上的H原子与羧基上的H原子,所处化学环境不同,所以乙酸含有2种H原子,核磁共振氢谱有2个吸收峰,故B错误;
C、乙醇CH3CH2OH,甲基上的H原子与亚甲基上的H原子、羟基上的H原子,所处化学环境不同,所以乙醇含有3种H原子,核磁共振氢谱有3个吸收峰,故C错误;
D、乙烷结构简式为CH3CH3,为对称结构,2个甲基上的H原子,所处化学环境相同,所以乙烷含有1种H原子,核磁共振氢谱有1个吸收峰,故D错误;
故选D.
下列化合物分子中的所有原子一定处于同一平面的是( )
正确答案
解析
解:A.乙烷中含有甲基,具有四面体结构,所以原子不可能处于同一平面,故A错误;
B.苯和乙烯所在的两个平面不一定在同一平面上,故B错误;
C.乙烯是平面型结构,氯乙烯中氯原子的位置处于乙烯中氢原子的位置,所有原子一定处于同一平面上,故C正确;
D.丙烯中含有甲基,具有四面体结构,所以原子不可能处于同一平面,故D错误.
故选C.
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