- 有机化合物的结构特点
- 共5444题
“立方烷”是新合成的一种有机烃，它具有如图所示的碳架结构：
（1）立方烷的分子式为________________；
（3）与立方烷互为同分异构体的芳香烃的结构简式为_________________。
正确答案
（1）C8H8 （2） 3 （3）
根据键线式的特点并依据碳原子的四价理论可知立方烷的分子式为C8H8。由于分子中8个氢原子完全是相同的，所以其二氯代物有3种，分别是棱相邻的碳原子、面对角线的碳原子和体心对角线的碳原子。芳香烃必须含有苯环，所以根据立方烷的分子式可得出其芳香烃的结构简式为
①把乙烯通入溴水中的实验现象是_________________________________，
这个化学反应的类型是________________。
②甲烷与氯气可以发生________________反应；丙烷的一氯代物有__________种。
③苯与氯气在催化剂作用下可以发生加成反应，产物六氯环已烷俗称六六六，写
出其化学反应方程式：
正确答案
①溴水褪色 加成反应 ②取代 2 ③ C6H6 + 3Cl2
（1）乙烯含有碳碳双键和溴水可以发生加成反应，使其褪色。
（2）甲烷属于烷烃可以和氯气发生取代反应。丙烷分子中含有2类氢原子，其一氯代物有2种。
（15分）有机物E与铜（Ⅱ）的配合物是一种可发光的发光材料，在发光器材方面有很好的应用前景。其合成E的路线如下：
回答下列问题：
（1）B生C的反应类型有 。
（2）A有多种同分异构体，其中符合以下条件的共有 种。
①分子中含有吡啶环
②只含有一种官能团，且核磁共振氢谱只有四种峰；
③吡啶环上的一氯取代物只有2种。
（3）C生成D的过程中有一种温室气体生成，则D的结构简式为 。
（4）写出D生成E的化学方程式 。
（5）结合题给信息，以
正确答案
（1）取代反应（水解反应），复分解反应（共2分）
（2）4（2分） （3）
（4）
（5）
试题分析：（1）B分子中含有酯基，在氢氧化钠溶液中发生水解反应，然后酸化，所以B生C的反应类型有取代反应（水解反应），复分解反应。
（2）只含有一种官能团，且核磁共振氢谱只有四种峰，因此2个取代基应该是相同的；吡啶环上的一氯取代物只有2种，这说明与环相连的取代基中氢原子分为2类，则可以是－CH2COOH或－CH2OOCH，而位置可以是氮原子的邻位或间位，所以符合条件的有机物结构简式有4种。
（3）B生成C是酯基的水解，则C的结构简式为
（4）根据E的结构简式可知，D生成E是羰基氧的取代反应，则D生成E的化学方程式为
（5）要合成西佛碱N－苯基苯甲亚胺，则需要苯甲醛与苯胺反应，因此利用卤代烃的水解反应即可生成苯甲醇，氧化生成苯甲醛，所以合成路线科设计为
(8分)写出下列各种烃的结构简式
（1） 2,3，3-三甲基戊烷 ________________________ ；
（2）2，3－二甲基－4－乙基已烷 _________________ _____；
（3）间二甲苯_________________ _____；
（4）2-甲基-2-丁烯_________________ _____；
正确答案
（1）（2）(CH3)2CHC(CH3)2CH2CH3；(CH3)2CHCH(CH3)CH(CH2CH3)2；
（3）
根据有机物名称书写结构简式时，应首先写主链，然后再书写支链，最后根据碳原子的四价理论补充氢原子数。
(12分)请写出下列有机物的官能团。
CH3CH2CH2COOH ， HCOOC2H5 ，
CH3CH2CH2CH2－Cl ， CH3CHO ，
正确答案
－COOH ；－COOR；－Cl ；－CHO ；不存在；－OH；－COOH；
官能团是决定化合物特殊性质的原子或原子团，常见的官能团有碳碳双键、碳碳三键，羟基、荃基、羧基、卤素原子等等，但苯环不属于官能团。
现取有机物A 3．00g与4．48L（标准状况）氧气在密闭容器中燃烧，燃烧后产物只有二氧化碳、—氧化碳和水蒸气(没有反应物剩余)。将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重3．60g，碱石灰增重4．40g。回答下列问题：
（1）3．00gA中所含氢原子为 mol、碳原子为 mol。
（2）该有机物的分子式为 。
正确答案
（1）0．4； 0．15 （2）C3H8O
试题分析：（1）根据题意知，浓硫酸增重3.6g为水的质量，n（H2O）=0.2mol，碱石灰增重4.4g为二氧化碳的质量，n（CO2）=0.1mol，4.48L氧气的物质的量为0.2mol，质量为6.4g，根据质量守恒定律知，CO的质量为1.4g， n（CO）=0.05mol，故3g A中n（H）=2n（H2O）=0.4mol，n（C）=n（CO2）+n（CO）=0.15mol；（2）3g A中，n（H）=0.4mol，n（C）=0.15mol，n（O）=2n（CO2）+n（CO）+n（H2O）-2n（O2）=0.05mol，n（C）：n（H）：n（O）=3：8：1， A的最简式为C3H8O，A的分子式为C3H8O。
(9分)某有机化合物A含碳76.6%、含氢6.4%，A的相对分子质量约是甲烷的5.9倍。在常温下，该有机物的稀溶液可与浓溴水反应生成白色沉淀，1molA恰好跟3molBr2反应。
（1）求A的分子式 。
（2）写出A的稀溶液中滴加浓溴水的化学方程式。
（3）写出A与碳酸钠、碳酸氢钠溶液可能发生的反应的离子方程式。
正确答案
（1）C6H6O（3分）
（2）
（3）
试题分析：根据题意知，A的相对分子质量约是甲烷的5.9倍，则A的相对分子质量为：16×5.9=94；有机化合物A含碳76.6%、含氢6.4%，则1molA中含碳原子的物质的量为：94×76.6%÷12=6mol，含氢原子的物质的量为：94×6.4%÷1=6mol，结合A的相对分子质量确定，A的分子式为C6H6O。又在常温下，该有机物的稀溶液可与浓溴水反应生成白色沉淀，1molA恰好跟3molBr2反应，则A为苯酚。（1）A的分子式C6H6O。（2）苯酚的稀溶液中滴加浓溴水的化学方程式为
(10分)写出下列反应的化学方程式：
(1)实验室制乙炔 。
(2)TNT炸药制取 。
(3)苯酚和溴水反应 。
(4)乙醛与新制Cu(OH)2反应 。
(5)溴乙烷消去反应 。
正确答案
⑴CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑
⑵
⑶
⑷CH3CHO+2Cu(OH)2
⑸CH2CH2Br+NaOH
⑴CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑
⑵
⑶
⑷CH3CHO+2Cu(OH)2
⑸CH2CH2Br+NaOH
质子核磁共振(NMR)是研究有机物结构有力手段之一，在所有研究的化合物分子中，每一结构中的等性氢原子在NMR中都给出了相应的峰(信号)，谱中峰的强度与结构中等性H原子个数成正比，例如乙醛的结构简式为CH3－CHO，在NMR中有两个信号，其强度之比为3：1。
(1)某含氧有机物，它的相对分子质量为46.O，碳的质量分数为52.2％，氢的质量分数为13.9％，NMR中只有一个信号，请写出其结构简式 。
(2)分子式为C2H402的甲、乙两种有机物，其结构简式分别为甲HO-CH2CHO 乙：CH3COOH，则在NMR中：甲有 个信号，其强度之比为 ；乙有 个信号，其强度之比为 。请在下表中填写鉴别甲、乙两种化合物所用的试剂，现象。
正确答案
（1）CH3－0－CH3
(2)3 2:1:1 2 3:1
甲：银氨溶液和新制Cu(OH)2悬浊液 水浴加热银镜出现或加热煮沸有砖红色沉淀生成
乙：石蕊或Na2C03溶液；变红或有气体生成
（1）根据碳氢氧三者的质量分数和相对分子质量，即可求出碳、氢、氧原子的数分别为2、6和1，即化学式为C2H6O，又“NMR中只有一个信号”，则6个氢应是等价，故是两个甲基，则该含氧衍生物为甲醚。（2）HO-CH2CHO中有三种不同的氢原了，分别为羟基中的一个氢，亚甲基中的二个氢，醛基中的一个氢。CH3COOH中含有二种不同的氢，分别为甲基中的3个氢、羧基中的1个氢。鉴别有机物，即是从两者的官能团不同而着手，甲可从醛基出发，乙可从羧基出发分别鉴别。
吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。
(1)吗啡中含碳 0.7158(质量分数，下同)、氢 0.0667、氮 0.0491，其余为氧。已知其相对分子质量不超过 300，试求：
①吗啡的相对分子质量；②吗啡的分子式。
(2)已知海洛因是吗啡的二乙酸酯，试求：
①海洛因的相对分子质量；②海洛因的分子式。
正确答案
(1)①285；②C17H19NO3。 (2)①369；②C21H23NO5
(1)由吗啡中各元素的含量和相对分子质量，可以断定吗啡分子中所含 N 原子数最少，设吗啡分子中含有 1 个 N 原子，则：
Mr(吗啡)=14.0/0.0491=285＜300
符合题意；若吗啡分子中含有 2 个 N 原子，则：
Mr(吗啡)=28.0/0.0491=570＞300
不符合题意。吗啡分子中含有 2 个以上的 N 原子更不可能，可见吗啡分子中只含有一个 N 原子，且吗啡的相对分子质量为 285。
吗啡分子中所含 C、H、O 原子个数分别为：
N(C)=285×0.7158÷12.0=17.0
N(H)=285×0.0667÷1.00=19.0
N(O)=285(1.0000－0.7158－0.0667－0.0491)÷16.0=3.00
吗啡的分子式为：C17H19NO3。
(2)生成二乙酸酯的反应可表示为：
R(OH)2＋2HOOCCH3
显然，海洛因分子比吗啡分子多了 2 个 C2H2O 基团，则海洛因的分子式为：
C17H19NO3＋2C2H2O====C21H23NO5
海洛因的相对分子质量为：
Mr(海洛因)=12×21＋1×23＋14×1＋16×5=369。
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