- 有机物分子的空间构型
- 共1163题
某有机物A由C、H、O三种元素组成,90克A完全燃烧可生成132克CO2和54克H2O.试求:
①该有机物的最简式______.
②若符合该最简式的A物质可能不止一种,则它们之间的关系______(填序号)
A.一定互为同系物 B.一定互为同分异构体
C.等质量的它们完全燃烧耗氧量相同 D.等物质的量的它们完全燃烧耗氧量相同
③若A的相对分子质量为180,每个碳原子上最多只有一个官能团,能发生银镜反应,也能发生酯化反应,且所有碳原子在同一链上,则A的结构简式为______.
正确答案
解:①根据质量守恒定律得:90gA化合物中所含C元素质量为:132g×=36g,化合物中所含H元素质量为:54g×
=6g,化合物中所含O元素质量为:90g-36g-6g=48g,则:n(C):n(H):n(O)=
:
:
=1:2:1,所以化合物的实验式(最简式)是CH2O,
故答案为:CH2O;
②A、最简式相同,不一定是同系物,如苯与乙炔,同系物最简式也不一定相同,如甲烷与乙烷,故A错误;
B、最简式相同,不一定是同分异构体,如苯与乙炔,故B错误;
C、最简式相同,质量相等,所含C、H、O质量相同,完全燃烧耗氧量相同,故C正确;
D、最简式相同,分子式不一定相同,等物质的量,完全燃烧耗氧量不一定相同,如1mol的苯与乙炔,故D错误;
故答案为:C;
③设A分子式为(CH2O)n,相对分子质量为180,所以30n=180,解得n=6,分子式为C6H12O6,不饱和度为=1,能发生银镜反应,也能发生酯化反应,所以为葡萄糖,结构简式为:CH2OH(CHOH)4CHO,
故答案为:CH2OH(CHOH)4CHO.
解析
解:①根据质量守恒定律得:90gA化合物中所含C元素质量为:132g×=36g,化合物中所含H元素质量为:54g×
=6g,化合物中所含O元素质量为:90g-36g-6g=48g,则:n(C):n(H):n(O)=
:
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=1:2:1,所以化合物的实验式(最简式)是CH2O,
故答案为:CH2O;
②A、最简式相同,不一定是同系物,如苯与乙炔,同系物最简式也不一定相同,如甲烷与乙烷,故A错误;
B、最简式相同,不一定是同分异构体,如苯与乙炔,故B错误;
C、最简式相同,质量相等,所含C、H、O质量相同,完全燃烧耗氧量相同,故C正确;
D、最简式相同,分子式不一定相同,等物质的量,完全燃烧耗氧量不一定相同,如1mol的苯与乙炔,故D错误;
故答案为:C;
③设A分子式为(CH2O)n,相对分子质量为180,所以30n=180,解得n=6,分子式为C6H12O6,不饱和度为=1,能发生银镜反应,也能发生酯化反应,所以为葡萄糖,结构简式为:CH2OH(CHOH)4CHO,
故答案为:CH2OH(CHOH)4CHO.
有机物A蒸汽的密度是相同状况下乙醇蒸汽的2倍,1.38gA完全燃烧后,若将燃烧产物通过碱石灰,碱石灰的质量增加3.06g;若将燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸质量增加1.08g.取4.6gA与足量钠反应,生成的气体在标准状况下的体积为1.68L;A不与纯碱反应,试通过计算确定A的分子式和结构简式.
正确答案
解:有机物A是烃的含氧衍生物,在同温同压下,A蒸气与乙醇蒸气的相对密度是2,则A的相对分子质量为:46×2=92,
1.38gA的物质的量为:=0.015mol,完全燃烧后,若将燃烧的产物通过碱石灰,碱石灰的质量会增加的3.06g为二氧化碳和水的质量,若将燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸的质量会增加1.08g为水的质量,水的物质的量为:
=0.06mol,二氧化碳质量为:3.06g-1.08g=1.98g,二氧化碳的物质的量为:
=0.045mol,
故有机物A中C原子数目为:=3、H原子数目为:
=8,故A分子中O原子数目为:
=3,
则有机物A的分子式为:C3H8O3;
取4.6gA的物质的量为:=0.05mol,与足量的金属钠反应,生成的气体在标准状况下的体积为1.68L,即氢气的物质的量为:
=0.075mol,A不与纯碱反应,故有机物含有-OH,羟基数目=
=3,故A的结构简式为:
,
答:有机物A的分子式为C3H8O3,结构简式为.
解析
解:有机物A是烃的含氧衍生物,在同温同压下,A蒸气与乙醇蒸气的相对密度是2,则A的相对分子质量为:46×2=92,
1.38gA的物质的量为:=0.015mol,完全燃烧后,若将燃烧的产物通过碱石灰,碱石灰的质量会增加的3.06g为二氧化碳和水的质量,若将燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸的质量会增加1.08g为水的质量,水的物质的量为:
=0.06mol,二氧化碳质量为:3.06g-1.08g=1.98g,二氧化碳的物质的量为:
=0.045mol,
故有机物A中C原子数目为:=3、H原子数目为:
=8,故A分子中O原子数目为:
=3,
则有机物A的分子式为:C3H8O3;
取4.6gA的物质的量为:=0.05mol,与足量的金属钠反应,生成的气体在标准状况下的体积为1.68L,即氢气的物质的量为:
=0.075mol,A不与纯碱反应,故有机物含有-OH,羟基数目=
=3,故A的结构简式为:
,
答:有机物A的分子式为C3H8O3,结构简式为.
某有机物A由C、H、O三种元素组成,现取21.6g A在足量氧气中完全燃烧,将燃烧产物全部依次通过无水氯化钙和碱石灰后,固体质量的增加依次为14.4g和61.6g. 用质谱法分析得知A的相对分子质量为108.试回答:
(1)A的分子式是______.
(2)经红外光谱测定,A分子结构中含有苯环和羟基;则A所有可能的结构简式是______.
(3)若A能与烧碱反应,且苯环上有二种环境的氢,则A与氢氧化钠反应的化学方程式是______.
正确答案
解:(1)21.6gA的物质的量为:=0.2mol,碱石灰增重的为二氧化碳的质量,则二氧化碳的物质的量为:
=1.4mol,该有机物分子中含有C原子的数目为:
=7;
氯化钙增重的为水的质量,则水的物质的量为:=0.8mol,说明0.2mol该有机物分子中含有氢原子的物质的量为:0.8mol×2=1.6mol,则该有机物分子中含有H原子数为:
=8,
该有机物分子中含有氧原子数目为:=1,
所以该有机物的分子式为:C7H8O,
故答案为:C7H8O;
(2)分子式为C7H8O的有机物分子中含有苯环和羟基,可能为酚类或醇类,若为酚类,则为甲基苯酚,存在的结构有:、
、
;若为醇类,只能为苯甲醇:
,
故答案为:、
、
、
;
(3)若A能与烧碱反应,且苯环上有二种环境的氢,则A为甲基苯酚,其中苯环上含有2种H的为:,A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:
,
故答案为:.
解析
解:(1)21.6gA的物质的量为:=0.2mol,碱石灰增重的为二氧化碳的质量,则二氧化碳的物质的量为:
=1.4mol,该有机物分子中含有C原子的数目为:
=7;
氯化钙增重的为水的质量,则水的物质的量为:=0.8mol,说明0.2mol该有机物分子中含有氢原子的物质的量为:0.8mol×2=1.6mol,则该有机物分子中含有H原子数为:
=8,
该有机物分子中含有氧原子数目为:=1,
所以该有机物的分子式为:C7H8O,
故答案为:C7H8O;
(2)分子式为C7H8O的有机物分子中含有苯环和羟基,可能为酚类或醇类,若为酚类,则为甲基苯酚,存在的结构有:、
、
;若为醇类,只能为苯甲醇:
,
故答案为:、
、
、
;
(3)若A能与烧碱反应,且苯环上有二种环境的氢,则A为甲基苯酚,其中苯环上含有2种H的为:,A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:
,
故答案为:.
某种橡胶的分解产物为碳氢化合物,对这种碳氢化合物作如下实验:①若取一定量完全燃烧,使燃烧后的气体通过干燥管,干燥管增重0.72g,再通过石灰水,石灰水增重2.2g.②经测定,该碳氢化合物(气体)的密度是相同条件下氢气密度的34倍.③该碳氢化合物0.1mol能和32g溴起加成反应.④经分析,在③的生成物中,溴原子分布在不同的碳原子上,且溴代物中有一个碳原子在支链上.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:①若取一定量完全燃烧,使燃烧后的气体通过干燥管,干燥管增重0.72g为燃烧生成水的质量,物质的量==0.04mol,再通过石灰水,石灰水增重2.2g为燃烧生成二氧化碳的质量,其物质的量=
=0.05mol,则该碳氢化合物分子中C、H原子数目之比=0.05mol:0.04mol×2=5:8,其最简式为C5H8;
②该碳氢化合物(气体)的密度是相同条件下氢气密度的34倍,则其相对分子质量=34×2=68,故有机物分子式为C5H8,其不饱和度==2;
③该碳氢化合物0.1mol能和32g溴起加成反应,溴的物质的量==0.2mol,碳氢化合物与溴的物质的量之比为1:2,故碳氢化合物分子中含有2个C=C键或1个-C≡C-键;
④经分析,在③的生成物中,溴原子分布在不同的碳原子上,说明碳氢化合物分子中含有2个C=C键,且溴代物中有一个碳原子在支链上,故该碳氢化合物的结构简式为:CH2=CH-C(CH3)=CH2,
A.该碳氢化合物为CH2=CH-C(CH3)=CH2,名称为2-甲基-1,3-丁二烯,故A错误;
B.与溴单质1:1加成时可以发生1,2-加成或1,4-加成,生成3种不同的产物:BrCH2CH(Br)-C(CH3)=CH2,CH2=CH-CBr(CH3)CH2Br,BrCH2CH=C(CH3)CH2Br,故B正确;
C.由B中分析可知,与溴单质1:1加成时可以发生1,2-加成或1,4-加成,生成3种不同的产物,故C错误;
D.该碳氢化合物与足量氢气加成时生成CH3CH2-C(CH3)CH3,为异戊烷,故D错误,
故选B.
1mol某烃完全燃烧可得到2molCO2;在一定条件下,1mol该烃能与1molH2发生加成反应,这种烃是( )
正确答案
解析
解:1mol某烃完全燃烧可得到2molCO2,根据碳原子守恒,烃中C原子数目为:N(C)==2,
在一定条件下,1mol该烃能与molH2发生加成反应,该烃分子中含有1个碳碳双键,
由于该烃分子中有2个C原子,故该烃为C2H4,
故选B.
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