- 有机物分子的空间构型
- 共1163题
已知某有机物的相对分子质量为58
(1)若该有机物只由碳氢组成,则其可能结构简式为______、______.
(2)若其是含氧衍生物,且分子中只有一个-CH3,则其可能结构简式为______.
正确答案
CH3CH2CH2CH3
CH3CH(CH3)CH3
CH3CH2CHO或CH3COCH3
解析
解:(1)因某有机物的相对分子质量为58,且仅含有碳和氢两种元素,根据商余法:=4…2,所以分子为:C4H10,该有机物为丁烷,丁烷的结构简式为:CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3,
故答案为:CH3CH2CH2CH3;CH3CH(CH3)CH3;
(2)若该有机物分子中只有1个氧原子,一个氧原子的式量是16,该有机物的式量是58,剩余的式量是42,则分子式为C3H6O,分子中有-CH3,则结构简式为:CH3CH2CHO或CH3COCH3,
若该有机物分子中只有2个氧原子,2个氧原子的式量是32,该有机物的式量是58,剩余的式量是26,则分子式为C2H2O2,分子中不会有-CH3,舍去;
故答案为:CH3CH2CHO或CH3COCH3.
化合物A经李比希法测得其 中含C 72.0%、H 6.67%,其余含有氧;质谱法分析得知A的相对分子质量为150.现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法.
方法一:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1:2:2:2:3.
方法二:利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得A分子的红外光谱如图:
已知:A分子中只含有一个苯环,且苯环上只有一个取代基,试填空.
(1)A的分子式为______;
(2)A的结构简式可能为______;
(3)A的芳香类同分异构体有多种,其中分子中不含甲基的芳香酸为______.
正确答案
解:(1)有机物A中C原子个数N(C)==9,H原子个数N(H)=
=10,O原子个数N(O)=
=2,所以有机物A的分子式为C9H10O2,
故答案为:C9H10O2;
(2)由A分子的红外光谱知,含有C6H5C-基团,由苯环上只有一个取代基可知,苯环上的氢有三种,H原子个数分别为1个、2个、2个.由A的核磁共振氢谱可知,除苯环外,还有两种氢,且两种氢的个数分别为2个、3个.由A分子的红外光谱可知,A分子结构有碳碳单键及其它基团,所以符合条件的有机物A结构简式为:、
,
故答案为:、
;
(3)A的芳香类同分异构体有多种,分子中不含甲基的芳香酸为:,
故答案为:.
解析
解:(1)有机物A中C原子个数N(C)==9,H原子个数N(H)=
=10,O原子个数N(O)=
=2,所以有机物A的分子式为C9H10O2,
故答案为:C9H10O2;
(2)由A分子的红外光谱知,含有C6H5C-基团,由苯环上只有一个取代基可知,苯环上的氢有三种,H原子个数分别为1个、2个、2个.由A的核磁共振氢谱可知,除苯环外,还有两种氢,且两种氢的个数分别为2个、3个.由A分子的红外光谱可知,A分子结构有碳碳单键及其它基团,所以符合条件的有机物A结构简式为:、
,
故答案为:、
;
(3)A的芳香类同分异构体有多种,分子中不含甲基的芳香酸为:,
故答案为:.
已知15g化合物A完全氧化,把产物通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重9g,碱石灰增重39.6g.用现代物理方法测定:
①核磁共振仪1,3,5测出A的核磁共振氢谱有5组峰,其峰面积之比为1:2:2:2:3.
②利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得A分子中具有一个苯环结构,一个C-O-C结构和一个C=O结构,且A的苯环上只有一取代基.试填空.
(1)A的分子量为______A的分子式为______,A的结构简式为(写一种即可)______.
(2)A的芳香类同分异构体有多种,请按要求写出其中两种同分异构B和C结构简式:
①B分子中不含甲基的芳香酸:______.
②C分子中不含甲基,且遇FeCl3溶液显紫色,苯环上只有两个对位取代基的芳香醛:______.
正确答案
解:(1)15g化合物A完全氧化,把产物通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重9g,即生成水的物质的量是0.5mol,H原子物质的量是1mol,碱石灰增重39.6g,即生成二氧化碳的物质的量是0.9mol,C原子的物质的量是0.9mol,根据质量守恒,消耗氧气的质量是9g+39.6g-15g=33.6g,物质的量是1.05mol,氧原子是2.1mol,所以有机物中含有氧元素的物质的量是0.5mol+1.8mol-2.1mol=0.2mol,C、H、O的个数之比是0.9mol:1.0mol:0.2moL=9:10:2,A的分子式为C9H10O2,相对分子质量是150,A的核磁共振氢谱有5组峰,既含有5种类型的氢原子,其峰面积之比为1:2:2:2:3,既5种氢原子的个数之比是1:2:2:2:3,A的结构简式为:(或是C6H5COOCH2CH3、C6H5CH2COOCH3),
故答案为:150;C9H10O2;(或是C6H5COOCH2CH3、C6H5CH2COOCH3);
(2)①A:C9H10O2的芳香类同分异构体B分子中不含甲基的芳香酸,即苯环上的侧链中不含有支链,即:C6H5CH2CH2COOH,故答案为:C6H5CH2CH2COOH;
②A:C9H10O2的芳香类同分异构体C分子中不含甲基,且遇FeCl3溶液显紫色,即含有酚羟基,苯环上只有两个对位取代基的芳香醛为:HOC6H4CH2CH2CHO,
故答案为:.
解析
解:(1)15g化合物A完全氧化,把产物通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重9g,即生成水的物质的量是0.5mol,H原子物质的量是1mol,碱石灰增重39.6g,即生成二氧化碳的物质的量是0.9mol,C原子的物质的量是0.9mol,根据质量守恒,消耗氧气的质量是9g+39.6g-15g=33.6g,物质的量是1.05mol,氧原子是2.1mol,所以有机物中含有氧元素的物质的量是0.5mol+1.8mol-2.1mol=0.2mol,C、H、O的个数之比是0.9mol:1.0mol:0.2moL=9:10:2,A的分子式为C9H10O2,相对分子质量是150,A的核磁共振氢谱有5组峰,既含有5种类型的氢原子,其峰面积之比为1:2:2:2:3,既5种氢原子的个数之比是1:2:2:2:3,A的结构简式为:(或是C6H5COOCH2CH3、C6H5CH2COOCH3),
故答案为:150;C9H10O2;(或是C6H5COOCH2CH3、C6H5CH2COOCH3);
(2)①A:C9H10O2的芳香类同分异构体B分子中不含甲基的芳香酸,即苯环上的侧链中不含有支链,即:C6H5CH2CH2COOH,故答案为:C6H5CH2CH2COOH;
②A:C9H10O2的芳香类同分异构体C分子中不含甲基,且遇FeCl3溶液显紫色,即含有酚羟基,苯环上只有两个对位取代基的芳香醛为:HOC6H4CH2CH2CHO,
故答案为:.
某有机物的结构确定:
①测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机物A,分子量为88,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是68.18%,氢的质量分数是13.64%,则其实验式是______;
②此有机物A可与Na反应生成氢气的同分异构体为______种,若该有机物A的一个同分异构体的PMR谱(核磁共振氢谱)出现三个信号峰,且峰面积之比为9:2:1,则其结构简式为______.
正确答案
解:①A分子的相对分子质量为88,碳的质量分数是68.18%,氢的质量分数是13.64%,则其分子中含有C原子数为:N(C)==5,含有H原子数为:N(H)=
=12,则含有O原子数为:
=1,则该有机物得到分子式为C5H12O,其实验式为C5H12O,
故答案为:C5H12O;
②此有机物A可与Na反应生成氢气,则其分子中含有官能团羟基,属于醇类,分子式为C5H12O醇可以看作羟基取代戊烷分子中H形成的,
主链5个C的有醇有3种:CH2(OH)CH2CH2CH2CH3、CH3CH(OH)CH2CH2CH3、CH3CH2CH(OH)CH2CH3;
主链4个碳的醇有4种:CH2(OH)CH(CH3)CH2CH3、CH3C(OH)(CH3)CH2CH3、CH3CH(CH3)CH(OH)CH3、CH3CH(CH3)CH2CH2(OH);
主链3个碳的有1种:C(CH3)3CH2OH,
所以满足条件的有机物有8种;
若该有机物A的一个同分异构体的PMR谱(核磁共振氢谱)出现三个信号峰,且峰面积之比为9:2:1,该有机物分子中含有3种H,其中1应该为羟基中H,9应该为3个甲基中H、2应该为-CH2-中H,所以该有机物的结构简式为:CH3C(OH)(CH3)CH2CH3,
故答案为:8;CH3C(OH)(CH3)CH2CH3.
解析
解:①A分子的相对分子质量为88,碳的质量分数是68.18%,氢的质量分数是13.64%,则其分子中含有C原子数为:N(C)==5,含有H原子数为:N(H)=
=12,则含有O原子数为:
=1,则该有机物得到分子式为C5H12O,其实验式为C5H12O,
故答案为:C5H12O;
②此有机物A可与Na反应生成氢气,则其分子中含有官能团羟基,属于醇类,分子式为C5H12O醇可以看作羟基取代戊烷分子中H形成的,
主链5个C的有醇有3种:CH2(OH)CH2CH2CH2CH3、CH3CH(OH)CH2CH2CH3、CH3CH2CH(OH)CH2CH3;
主链4个碳的醇有4种:CH2(OH)CH(CH3)CH2CH3、CH3C(OH)(CH3)CH2CH3、CH3CH(CH3)CH(OH)CH3、CH3CH(CH3)CH2CH2(OH);
主链3个碳的有1种:C(CH3)3CH2OH,
所以满足条件的有机物有8种;
若该有机物A的一个同分异构体的PMR谱(核磁共振氢谱)出现三个信号峰,且峰面积之比为9:2:1,该有机物分子中含有3种H,其中1应该为羟基中H,9应该为3个甲基中H、2应该为-CH2-中H,所以该有机物的结构简式为:CH3C(OH)(CH3)CH2CH3,
故答案为:8;CH3C(OH)(CH3)CH2CH3.
由A、B两种气态烃组成的混合气体,对H2的相对密度为17.常温常压下,取这种混合气体10mL与80mL氧气(过量)混合,当完全燃烧后恢复到原状态时,测得气体的体积为70mL.
试求:
(1)混合气体的平均组成为______;
(2)若上述两种气体按体积1:1混合时,则两种气态烃的可能组成为______.
正确答案
解:(1)设混合烃的平均分子式为:CxHy,密度与摩尔质量成正比,混合烃对H2的相对密度为17,则混合烃的平均摩尔质量为:17g/mol×2=34g/mol,则12x+y=34,
混合烃燃烧的方程式为:CxHy+(x+)O2
xCO2+
H2O,△n,
1 x+ x 1+
10mL (10+80-70)=20mL
(1+):1=20mL:10mL,解得:y=4,将y=4
代入12x+y=34可得:x=2.5,所以混合气体的平均组成为:C2.5H4,
故答案为:C2.5H4;
(2)混合气体的平均组成为C2.5H4,当含有甲烷时,则另一种烃分子中含有H数目为4,设另一种烃含有的C数目为x,则:=2.5,解得:x=4,所以另一种烃为C4H4;当不含甲烷时,必须含有2个C的烃,平均H为4,则只能含有C2H4,另一种烃分子中H数目必须为4,设另一种烃中含有C数目为y,则:
=2.5,解得:y=3,即另一种气态烃为C3H4,
故答案为:C2H4和C3H4 或CH4和C4H4.
解析
解:(1)设混合烃的平均分子式为:CxHy,密度与摩尔质量成正比,混合烃对H2的相对密度为17,则混合烃的平均摩尔质量为:17g/mol×2=34g/mol,则12x+y=34,
混合烃燃烧的方程式为:CxHy+(x+)O2
xCO2+
H2O,△n,
1 x+ x 1+
10mL (10+80-70)=20mL
(1+):1=20mL:10mL,解得:y=4,将y=4
代入12x+y=34可得:x=2.5,所以混合气体的平均组成为:C2.5H4,
故答案为:C2.5H4;
(2)混合气体的平均组成为C2.5H4,当含有甲烷时,则另一种烃分子中含有H数目为4,设另一种烃含有的C数目为x,则:=2.5,解得:x=4,所以另一种烃为C4H4;当不含甲烷时,必须含有2个C的烃,平均H为4,则只能含有C2H4,另一种烃分子中H数目必须为4,设另一种烃中含有C数目为y,则:
=2.5,解得:y=3,即另一种气态烃为C3H4,
故答案为:C2H4和C3H4 或CH4和C4H4.
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