- 有机物分子的空间构型
- 共1163题
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，回答：
（1）混合气体中气态烷烃的化学式：______；
（2）混合气体中烷烃和烯烃的物质的量之比：______；
（3）写出混合气体中气态烯烃可能的一种结构简式，并命名：______；______．
正确答案
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；
（2）标况下56L混合气体的物质的量为
故答案为：n（CH4）：n（C4H8）=3：1；
（3）烯烃的摩尔质量为
故答案为：CH2=CH-CH2CH3，1-丁烯．
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；
（2）标况下56L混合气体的物质的量为
故答案为：n（CH4）：n（C4H8）=3：1；
（3）烯烃的摩尔质量为
故答案为：CH2=CH-CH2CH3，1-丁烯．
在一定温度下，含氢、氧的有机物W的蒸气密度是同等条件下氢气的29倍，将其在氧气中完全燃烧，产物依次通入足量浓硫酸、足量的碱石灰中，浓硫酸、碱石灰净增质量之比为9：22．回答下列问题：
（1）W的分子式为______；
（2）M与W的相对分子质量相同，M能发生银镜反应且在核磁共振氢谱上只有1个峰．则M的结构简式为______；
（3）若W含有两种官能团且一种官能团能与钠反应产生氢气，则W的另一种官能团名称是______；
（4）若W的同分异构体中只含一种官能团，则______种．其中，在核磁共振氢谱上有3个峰的结构简式为______（写一种即可）．
正确答案
C3H6O
OHC-CHO
碳碳双键
2
CH3CH2CHO
解析
解：（1）相同条件下气体的摩尔质量与密度成正比，则该烃的摩尔质量为：2g/mol×29=58g/mol，
浓硫酸增重的是水的质量，碱石灰增重的是二氧化碳的质量，生成的二氧化碳和水的物质的量之比为：
根据该有机物的摩尔质量可知：14n+16x=58（n、x为整数），当x=1时，n=3，当x=2时，n=
通过讨论可知，只有x=1、n=3符合条件，故W的分子式为：C3H6O，
故答案为：C3H6O；
（2）M与W的相对分子质量相同，M能发生银镜反应且在核磁共振氢谱上只有1个峰，则M分子中含有醛基，且只含有1种H，根据W的分子式C3H6O可知M的结构简式只能为：OHC-CHO，
故答案为：OHC-CHO；
（3）W含有两种官能团且一种官能团能与钠反应产生氢气，则W分子中含有羟基；分子式C3H6O的不饱和度为：
故答案为：碳碳双键；
（4）若W的同分异构体中只含一种官能团，分子式C3H6O的不饱和度为：
W的核磁共振氢谱上有3个峰，则W分子中含有3种H原子，则W为丙醛，其结构简式为：CH3CH2CHO，
故答案为：2；CH3CH2CHO．
【选修5：有机化学基础】
柠檬酸存在于柠檬、葡萄等水果中，广泛应用于食品工业．
（1）已知柠檬酸的相对分子质量为192，其分子中各元素质量分数为：C：37.5%，H：4.2%，O：58.3%；则柠檬酸的分子式为______；
（2）实验表明：①柠檬酸不能发生银镜反应；②1mol柠檬酸与足量的碳酸氢钠反应能放出3mol CO2气体；③能与乙酸在一定条件下发生酯化反应；④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．写出柠檬酸的结构简式：______；
（3）写出lmol柠檬酸在浓硫酸催化和适宜条件下与足量乙醇完全反应的化学方程式：______；反应类型是______；
（4）写出二种与柠檬酸同分异构，且满足下列条件的结构简式：
①能发生银镜反应；
②1mol该异构体能与2molNaHCO3完全反应；
③1mol该异构体能与4mol金属钠反应放出2molH2；
④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．
______；______；
（5）在一定条件下，柠檬酸自身可发生反应失去1分子水，生成一种六元环状化合物，写出该反应的化学方程式：______．
正确答案
解：（1）柠檬酸的相对分子质量为192，分子中N（C）=
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：
（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：
故答案为：
（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：
故答案为：
解析
解：（1）柠檬酸的相对分子质量为192，分子中N（C）=
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：
（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：
故答案为：
（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：
故答案为：
正确答案
解析
解：由图象中的线性关系，选取混合烃的总物质的量为1mol作研究，生成的CO2和H2O的物质的量分别为1.6mol和2mol，故其平均分子组成为C1.6H4，由于碳原子数小于1.6的烃只有甲烷一种，因此一定含有甲烷；
CH4分子中含4个氢原子，故另一种分子中一定含4个氢原子，且其碳原子数大于1.6，故可能是乙烯，一定不含有苯．
故选A．
0.1mol某烃在足量的氧气中完全燃烧，生成CO2和水各0.6mol，则该烃的分子式为______．
（1）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液溴发生取代反应，其一溴取代物只有一种，则此烃结构简式为______．
（2）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，则此烃结构简式为______．
正确答案
C6H12
（CH3）3C-CH=CH2
解析
解：n（烃）：n（C）：n（H）=n（烃）：n（CO2）：2n（H2O）=0.1mol：0.6mol：0.6mol×2=1：6：12，即1个分子中含有6个C原子、12个H原子，故该烃的分子式为C6H12，故答案为：C6H12；
（1）该烃的分子式为C6H12，不饱和度为1，若该烃不能使溴水或高锰酸钾溶液褪色，说明烃中苯环不饱和键，故该烃为环烷烃，其一溴取代物只有一种，说明分子中只有一种H原子，该烃为环己烷，结构简式为
（2）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）3C-CH=CH2，故答案为：（CH3）3C-CH=CH2．
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