- 有机物分子的空间构型
- 共1163题
(2015春•温州校级期中)9.2g有机物A充分燃烧后生成17.6gCO2和10.8g水,A在铜的催化作用下与氧气反应生成B,B能继续氧化生成C,A和C在浓硫酸作用下共热能生成D,D与稀硫酸共热又能生成A和C.则下列说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:9.2g有机物A充分燃烧后生成17.6gCO2和10.8g水,生成二氧化碳的物质的量为:=0.4mol、生成水的物质的量为:
=0.6mol,
A能够被催化氧化,则A中含有O元素,根据质量守恒,A分子中含有O元素的物质的量为:=0.2mol,则A分子中C、H、O原子数之比为:0.4mol:(0.6mol×2):0.2mol=2:6:1,A的最简式为:C2H6O,由于H原子数已经达到饱和,则A的分子式为C2H6O,
A在铜的催化作用下与氧气反应生成B,B能继续氧化生成C,A和C在浓硫酸作用下共热能生成D,D与稀硫酸共热又能生成A和C,则A只能为乙醇、B为乙醛、C为乙酸、D为乙酸乙酯,
A.B为乙醛,分子式为C2H4O、D为乙酸乙酯,分子式为C4H8O2,二者的最简式都是C2H4O,故A正确;
B.A为乙醇、B为乙醛、C为乙酸,则A、B、C均含C、H、O三种元素;乙醇的分子量大于乙醛,二者都含有1个O原子,则乙醛的耗氧量大于乙醇,乙酸分子中含有两个氧原子,其耗氧量最大,所以含氧量A<B<C,故B正确;
C.B为乙醛,分子中含有醛基,则B能与银氨溶液反应,生成光亮的银镜,故C正确;
D.A为乙醇、C为乙酸,二者均能与金属钠反应生成氢气;由于二者分子中都含有1个羟基,则等物质的量的A和C分别与足量钠反应生成的氢气相等,即A=C,故D错误;
故选D.
有机物A是一种纯净的无色黏稠液体,易溶于水.为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
正确答案
解:(1)有机物质的密度是相同条件下H2的45倍,所以有机物质的相对分子质量=45×2=90,故答案为:90;
(2)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值,则含4种类型的等效氢原子,故答案为:4;
(3)18.0gA的物质的量==0.2mol,A和碳酸氢钠反应说明A中含有羧基,生成0.2molCO2,所以含有一个羧基;
醇羟基和羧基都可以和金属钠发生反应生成氢气,与足量金属钠反应则生成0.2molH2,羧基或羟基与钠反应生成氢气时,羧基或羟基的物质的量与氢气的物质的量之比为2:1,A与钠反应时,A的物质的量与氢气的物质的量之比是1:1,则说明A中除了含有一个羧基外还含有一个羟基,
故答案为:羧基、羟基;
(4)18.0gA的物质的量==0.2mol,浓硫酸增重10.8g,则生成水的质量是10.8g,生成n(H2O)=
=0.6mol,所含有n(H)是1.2mol,碱石灰增重26.4g,生成m(CO2)是26.4g,n(CO2)=
=0.6mol,所以n(C)是0.6mol,则n(A):n(C):n(H)=0.2mol:0.6mol:1.2mol=1:3:6,则有机物中碳个数是3,氢个数是6,根据相对分子质量是90,所以氧原子个数是3,即分子式为:C3H6O3,
故答案为:C3H6O3;
(5)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值,则含4种类型的等效氢原子,且氢原子的个数比是3:1:1:1,所以结构简式为:,
故答案为:.
解析
解:(1)有机物质的密度是相同条件下H2的45倍,所以有机物质的相对分子质量=45×2=90,故答案为:90;
(2)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值,则含4种类型的等效氢原子,故答案为:4;
(3)18.0gA的物质的量==0.2mol,A和碳酸氢钠反应说明A中含有羧基,生成0.2molCO2,所以含有一个羧基;
醇羟基和羧基都可以和金属钠发生反应生成氢气,与足量金属钠反应则生成0.2molH2,羧基或羟基与钠反应生成氢气时,羧基或羟基的物质的量与氢气的物质的量之比为2:1,A与钠反应时,A的物质的量与氢气的物质的量之比是1:1,则说明A中除了含有一个羧基外还含有一个羟基,
故答案为:羧基、羟基;
(4)18.0gA的物质的量==0.2mol,浓硫酸增重10.8g,则生成水的质量是10.8g,生成n(H2O)=
=0.6mol,所含有n(H)是1.2mol,碱石灰增重26.4g,生成m(CO2)是26.4g,n(CO2)=
=0.6mol,所以n(C)是0.6mol,则n(A):n(C):n(H)=0.2mol:0.6mol:1.2mol=1:3:6,则有机物中碳个数是3,氢个数是6,根据相对分子质量是90,所以氧原子个数是3,即分子式为:C3H6O3,
故答案为:C3H6O3;
(5)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值,则含4种类型的等效氢原子,且氢原子的个数比是3:1:1:1,所以结构简式为:,
故答案为:.
某有机化合物A由碳、氢、氧三种元素组成,其相对分子质量大于110、小于150.经分析得知,其中氧的质量分数为47.76%.请回答:
(1)该化合物分子中含有氧原子数是______个,写出简要分析过程.
(2)该化合物的相对分子质量是______.
(3)该化合物的分子式是______.
正确答案
解:(1)由题意知,氧的质量分数为47.76%,由有机化合物的相对分子质量大于110,小于150,即分子中氧原子个数为大于=3.28,小于
=4.48,所以氧原子为4个,故答案为:4;
(2)分子中氧原子为4个,氧的质量分数为47.76%,则有机化合物分子质量==134,所以有机化合物的相对分子质量是134,故答案为:134;
(3)分子中氧原子为4个,所以C、H的相对原子质量之和为:134-16×4=70,根据商余法可得:=5,则该有机物的化学式为:C5H10O4,故答案为:C5H10O4.
解析
解:(1)由题意知,氧的质量分数为47.76%,由有机化合物的相对分子质量大于110,小于150,即分子中氧原子个数为大于=3.28,小于
=4.48,所以氧原子为4个,故答案为:4;
(2)分子中氧原子为4个,氧的质量分数为47.76%,则有机化合物分子质量==134,所以有机化合物的相对分子质量是134,故答案为:134;
(3)分子中氧原子为4个,所以C、H的相对原子质量之和为:134-16×4=70,根据商余法可得:=5,则该有机物的化学式为:C5H10O4,故答案为:C5H10O4.
某有机物由C、H、O三种元素组成,分子中含有8个原子,1mol该有机物含有46mol质子.完全燃烧该有机物在相同条件下测定CO2和水蒸气体积比为2:1.取2.7g该有机物恰好与30mL 1mol/L的碳酸钠溶液完全反应.
求:(1)有机物分子式;
(2)有机物结构简式.
正确答案
解:完全燃烧生成的CO2气体和水蒸气的体积比为2:1,有机物A中碳原子与氢原子物质的量比为2:(1×2)=1:1,可设为CnHn,
根据关系式:2-COOH~Na2CO3可知,羧基的物质的量为:n(COOH)=2n(Na2CO3)=2×0.03L×1mol•L-1=0.06mol,
A若是一元羧酸,其摩尔质量为:=45g/mol,A的相对分子量为45,减去羧基中的2个氧原子,碳原子和氢原子总数为:6,即3个C原子和3个H原子,A的质子数为:6×3+1×3+8×2=37≠46,故A不是一元羧酸;
若A是二元羧酸,A的物质的量为:n(COOH)=n(NaHCO3)=0.03mol,摩尔质量为:=90g/mol,由于A中含有4个氧原子,所以含有氢原子和碳原子总数为:4,即含有2个C原子和2个H原子,A的质子数为:8×4+6×2+1×2=46,故A是二元酸正确,分子式为:C2H2O4,
A若是三元羧酸,A中含有6个氧原子,质子数为8×6=48>46,故A不可能含有≥3个羧基,
(1)根据以上分析,A的分子式为C2H2O4,答:A的分子式为:C2H2O4;
(2)A中含有2个羧基,所以结构简式只能为:HOOC-COOH,答:A的结构简式为:HOOC-COOH.
解析
解:完全燃烧生成的CO2气体和水蒸气的体积比为2:1,有机物A中碳原子与氢原子物质的量比为2:(1×2)=1:1,可设为CnHn,
根据关系式:2-COOH~Na2CO3可知,羧基的物质的量为:n(COOH)=2n(Na2CO3)=2×0.03L×1mol•L-1=0.06mol,
A若是一元羧酸,其摩尔质量为:=45g/mol,A的相对分子量为45,减去羧基中的2个氧原子,碳原子和氢原子总数为:6,即3个C原子和3个H原子,A的质子数为:6×3+1×3+8×2=37≠46,故A不是一元羧酸;
若A是二元羧酸,A的物质的量为:n(COOH)=n(NaHCO3)=0.03mol,摩尔质量为:=90g/mol,由于A中含有4个氧原子,所以含有氢原子和碳原子总数为:4,即含有2个C原子和2个H原子,A的质子数为:8×4+6×2+1×2=46,故A是二元酸正确,分子式为:C2H2O4,
A若是三元羧酸,A中含有6个氧原子,质子数为8×6=48>46,故A不可能含有≥3个羧基,
(1)根据以上分析,A的分子式为C2H2O4,答:A的分子式为:C2H2O4;
(2)A中含有2个羧基,所以结构简式只能为:HOOC-COOH,答:A的结构简式为:HOOC-COOH.
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. 16.8g该有机物经燃烧生成44.0gCO2和14.4gH2O;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.
(1)A的分子式为______.
(2)符合上述要求A的结构简式为______.
正确答案
C5H8O
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84,16.8g有机物A的物质的量为:=0.2mol,燃烧生成44.0g CO2的物质的量为:
1mol,生成14.4g H2O的物质的量为:
=0.8mol,故有机物A中C原子数目为:
=5,H原子数目为
=8,故氧原子数目为:
=1,故A的分子式为:C5H8O,
故答案为:C5H8O;
(2)有机物A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:.
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