- 有机物分子的空间构型
- 共1163题
只含C、H两种元素的有机物X、Y,若X中含C质量分数为75%,Y中含C质量分数为85.7%,则X、Y的分子式可能是( )
正确答案
解析
解:只含C和H的有机物是烃,C的质量分数75%,分子中C和H的质量比为 =
,N(C):N(H)=
=1:4,所以分子式是CnH4n (n是正整数),而4n≤2n+2,所以n=1,所以X是甲烷,C的质量分数85.7%时,分子中C和H的质量比0.857:0.143,即m(C):m(H)=857:143,所以N(C):N(H)=857:(143×12)=857:1716,分子式是C857nH1716,如果是近似,则考虑到
=5.99,则约为6:1,则个数比为
=
,所以分子式是CnH2n,所以Y的分子式可能是C2H4、C3H6、C4H8,综上所述可以能是CH4、C2H4和CH4、C3H6组合,故选:AD.
某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃组成,在同温同压下,混合气体对氢气的相对密度为13,在标准状况下,将56.0L混合气体通入足量溴水,溴水质量增重35.0g,通过计算回答:
(1)推出混合气体中气态烷烃的化学式:______.依据题意知混合气体的平均相对分子质量为______,则烷烃一定为______.
(2)混合气体中两种气体的物质的量之比:______.
(3)写出混合气体中气态烯烃可能的结构简式:______.
正确答案
CH4
26
CH4
n(CH4):n(C4H8)=3:1
CH2=CH-CH2CH3,CH3-CH=CH-CH3,CH2=C(CH3)2
解析
解:(1)在同温同压下,混合气体对氢气的相对密度为13,故混合气体的平均相对分子质量为13×2=26,故一定含有甲烷,
故答案为:CH4;26;CH4;
(2)标况下56L混合气体的物质的量为=2.5mol,故混合气体的总质量为2.5mol×26g/mol=65g,溴水质量增重35.0g为烯烃的质量,故甲烷的质量为65g-35g=30g,故甲烷的物质的量为
=
mol,烯烃的物质的量为2.5mol-
mol=
mol,故n(CH4):n(C4H8)=
mol:
mol=3:1,
故答案为:n(CH4):n(C4H8)=3:1;
(3)烯烃的摩尔质量为=56g/mol,令烯烃的组成为(CH2)n,故14n=56,解得n=4,故该烯烃为C4H8,可能的结构为:CH2=CH-CH2CH3,CH3-CH=CH-CH3,CH2=C(CH3)2,
故答案为:CH2=CH-CH2CH3,CH3-CH=CH-CH3,CH2=C(CH3)2.
某烃的相对分子质量为84,其中含碳的质量分数为85.7%,则其分子式为______,若该烃不能使溴水或高锰酸钾溶液褪色,但在一定条件下,可以和溴发生取代反应,其一溴取代物只有一种,则此烃的结构简式为______,名称是______.
若该烃能使溴水褪色,且能在催化剂作用下与H2发生加成反应,生成2,2-二甲基丁烷,则此烃的结构简式为______,名称是______.
正确答案
C6H12
环己烷
(CH3)3C-CH=CH2
3,3-二甲基-1-丁烯
解析
解:烃分子中C原子数目==6、H原子数目=
=12,故该烃分子式为C6H12,
若该烃不能使溴水褪色或高锰酸钾溶液褪色,说明分子中不含双键,但在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯取代物只有一种,说明结构对称,应为环己烷,结构简式为;
若该烃能使溴水褪色,说明分子中含有1个C=C双键,该烃属于烯烃,在催化剂作用下与H2发生加成反应,生成2,2-二甲基丁烷,则该烃的结构简式为(CH3)C-CH=CH2,名称是:3,3-二甲基-1-丁烯,
故答案为:C6H12;;环己烷;(CH3)3C-CH=CH2;3,3-二甲基-1-丁烯.
某有机物A只含有C、H、O三种元素,常用作有机合成的中间体.现将8.4g该有机物在14.56L(标况下)O2经充分燃烧后将产生的热气体(无有机物)先通过足量的无水CaCl2固体,发现该固体增重7.2g,然后再将该剩余气体通入足量的澄清石灰水,石灰水增重22.0g;质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱分析表明A分子中含有O-H键和位于分子端的C≡C键,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积为6:1:1.(注:-OH接在不饱和碳上为不稳定结构)
(1)通过计算确定该有机物A的分子式为______,A的结构简式为______.
(2)有机物B是A的同分异构体,1mol B可与1mol Br2加成.该有机物所有碳原子在同一个平面,没有顺反异构现象.请写出B的结构简式是______.
正确答案
解:(1)有机物A只含有C、H、O三种元素,其相对分子质量为84,8.4g有机物A的物质的量为:=0.1mol,充分燃烧后将产生的热气体(无有机物)先通过足量的无水CaCl2固体,发现该固体增重7.2g,故燃烧生成水的物质的量为:
=0.4mol,再将该剩余气体通入足量的澄清石灰水,石灰水增重22.0g,故 CO2的物质的量为:
=0.5mol,故有机物A中C原子数目为:5,H原子数目为8,根据相对分子量计算出含有氧原子的质量为:84-5×12-8=16,即数目为:
=1,故此有机物的分子式为:C5H8O,该有机物的不饱和度为:
=2,红外光谱分析表明A分子中含有O-H键和位于分子端的C≡C键,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积为6:1:1,则该有机物分子中含有2个CH3、1个-OH连接在同一C原子上,所以A的结构简式为:
,故答案为:C5H8O;
;
(2)有机物B是A的同分异构体,1molB可与1molBr2加成,故分子中含有1个C=C双键,该有机物所有碳原子在同一个平面,其余的碳原子连接C=C双键,没有顺反异构现象,不饱和双键至少其中一个C原子连接两个相同的基团甲基,结合A的结构简式可知,B中还含有-CHO,故B为(CH3)2C=CHCHO,
故答案为:(CH3)2C=CHCHO.
解析
解:(1)有机物A只含有C、H、O三种元素,其相对分子质量为84,8.4g有机物A的物质的量为:=0.1mol,充分燃烧后将产生的热气体(无有机物)先通过足量的无水CaCl2固体,发现该固体增重7.2g,故燃烧生成水的物质的量为:
=0.4mol,再将该剩余气体通入足量的澄清石灰水,石灰水增重22.0g,故 CO2的物质的量为:
=0.5mol,故有机物A中C原子数目为:5,H原子数目为8,根据相对分子量计算出含有氧原子的质量为:84-5×12-8=16,即数目为:
=1,故此有机物的分子式为:C5H8O,该有机物的不饱和度为:
=2,红外光谱分析表明A分子中含有O-H键和位于分子端的C≡C键,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积为6:1:1,则该有机物分子中含有2个CH3、1个-OH连接在同一C原子上,所以A的结构简式为:
,故答案为:C5H8O;
;
(2)有机物B是A的同分异构体,1molB可与1molBr2加成,故分子中含有1个C=C双键,该有机物所有碳原子在同一个平面,其余的碳原子连接C=C双键,没有顺反异构现象,不饱和双键至少其中一个C原子连接两个相同的基团甲基,结合A的结构简式可知,B中还含有-CHO,故B为(CH3)2C=CHCHO,
故答案为:(CH3)2C=CHCHO.
药物合成是有机化学的重要应用领域之一.某有机物A 只含C、H、O 三种元素,可用做医药的中间体,具有抗菌、祛痰、平喘的作用.A 的相对分子质量不超过160,且A中含氧的质量分数约为41.6%.已知:
①A能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应;
②1mol A与足量金属钠反应生成33.6L(标准状况下)H2;
③A能与FeCl3溶液发生显色反应;
④A分子中苯环上相同的取代基相邻,不同的取代基不相邻.
请回答下列问题:
(1)A的分子式是______;A 中含氧官能团的名称是______.
(2)写出A与Na2CO3溶液反应的化学方程式:______.
(3)A与新制的Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为______,其反应类型为______.
正确答案
解:某有机物A只含C、H、O三种元素,A中氧的质量分数约为41.6%,A的相对分子质量不超过160,则A分子中最多含有氧原子数目为:
则分子中O原子数目为=4.16,即:A分子中最多含有4个O原子;
由信息①A能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,则A中含有醛基;
由③A可与FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基;
②1mol A与足量金属钠反应生成H2 33.6L(标准状况),则A分子中含有3个能够被钠反应的羟基,则A分子中含有4个氧原子;结合①可知,A分子中含有1个-CHO、3个羟基;
结合④A分子苯环上有三个取代基,其中相同的取代基相邻,不同的取代基不相邻,则A的结构简式为:,
(1)根据分析可知A分子中含有4个O,则A的相对分子质量为:=154,分子中C、H原子总相对分子质量为:154-16×4=90,C原子最大数目为
=7…6,则A的分子式为C7H6O4,A分子中含有1个羧基、2个羟基,
故答案为:C7H6O4;羟基、醛基;
(2)A中含有与碳酸钠溶液反应的化学方程式为:+3Na2CO3→
+3NaHCO3 ,
故答案为:+3Na2CO3→
+3NaHCO3 ;
(3)A与新制的Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为:+2Cu(OH)2+4NaOH
+Cu2O↓+6H2O,该反应为氧化反应,
故答案为:+2Cu(OH)2+4NaOH
+Cu2O↓+6H2O;氧化反应.
解析
解:某有机物A只含C、H、O三种元素,A中氧的质量分数约为41.6%,A的相对分子质量不超过160,则A分子中最多含有氧原子数目为:
则分子中O原子数目为=4.16,即:A分子中最多含有4个O原子;
由信息①A能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,则A中含有醛基;
由③A可与FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基;
②1mol A与足量金属钠反应生成H2 33.6L(标准状况),则A分子中含有3个能够被钠反应的羟基,则A分子中含有4个氧原子;结合①可知,A分子中含有1个-CHO、3个羟基;
结合④A分子苯环上有三个取代基,其中相同的取代基相邻,不同的取代基不相邻,则A的结构简式为:,
(1)根据分析可知A分子中含有4个O,则A的相对分子质量为:=154,分子中C、H原子总相对分子质量为:154-16×4=90,C原子最大数目为
=7…6,则A的分子式为C7H6O4,A分子中含有1个羧基、2个羟基,
故答案为:C7H6O4;羟基、醛基;
(2)A中含有与碳酸钠溶液反应的化学方程式为:+3Na2CO3→
+3NaHCO3 ,
故答案为:+3Na2CO3→
+3NaHCO3 ;
(3)A与新制的Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为:+2Cu(OH)2+4NaOH
+Cu2O↓+6H2O,该反应为氧化反应,
故答案为:+2Cu(OH)2+4NaOH
+Cu2O↓+6H2O;氧化反应.
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