- 有机物分子的空间构型
- 共1163题
A为烃,B为烃的含氧衍生物,由等物质的量的A和B组成的混合物0.05mol在0.125mol的氧气中完全燃烧,生成0.1molCO2和0.1molH2O,另取一定量的A和B完全燃烧,将其以任意物质的量比混合,且物质的量之和一定
试通过计算回答:
(1)若耗氧量一定,则请推算出A、B的分子式
(2)若生成的二氧化碳和水的物质的量一定,请写出A、B的分子式.
正确答案
解:由A和B的混合物0.05mol燃烧生成0.1 molCO2和0.1molH2O以及耗氧量,可知A和B的混合物平均组成分子式为C2H4O.由于A为烃,B为烃的含氧衍生物,且A和B为等物质的量,根据平均值含义(如A与B中碳原子数确定,有两种可能:一种情况是两者碳原子数均为2;另一情况是一种碳原子数大于2,一种碳原子数小于2),A、B的组合可能有五种.分别是CH4和C3H4O2、C2H4和C2H4O2、C2H2和C2H6O2、C2H6和C2H2O2、C3H6和CH2O2;
由A和B的混合物0.05mol在0.125mol的氧气中完全燃烧生成0.1 molCO2和0.1molH2O,则0.05mol有机物混合物中含有氧原子物质的量为0.1mol×2+0.1mol-0.125mol×2=0.05mol,可知A和B的混合物平均分子式为:C2H4O;
(1)由于A为烃,B为烃的含氧衍生物,则B中必含2个O原子,将其以任意物质的量比混合,且物质的量之和一定时,两者碳原子数均为2,耗氧量一定,应为CH≡CH和,
答:若耗氧量一定,则A、B的分子式分别为C2H2、C2H6O2;
(2)若生成的CO2 和 H2O 的物质的量一定,则两种物质中含有的C和H原子数分别相同,应为CH2=CH2和CH3COOH,
答:若生成的二氧化碳和水的物质的量一定,则A、B的分子式分别为C2H4、C2H4O2.
解析
解:由A和B的混合物0.05mol燃烧生成0.1 molCO2和0.1molH2O以及耗氧量,可知A和B的混合物平均组成分子式为C2H4O.由于A为烃,B为烃的含氧衍生物,且A和B为等物质的量,根据平均值含义(如A与B中碳原子数确定,有两种可能:一种情况是两者碳原子数均为2;另一情况是一种碳原子数大于2,一种碳原子数小于2),A、B的组合可能有五种.分别是CH4和C3H4O2、C2H4和C2H4O2、C2H2和C2H6O2、C2H6和C2H2O2、C3H6和CH2O2;
由A和B的混合物0.05mol在0.125mol的氧气中完全燃烧生成0.1 molCO2和0.1molH2O,则0.05mol有机物混合物中含有氧原子物质的量为0.1mol×2+0.1mol-0.125mol×2=0.05mol,可知A和B的混合物平均分子式为:C2H4O;
(1)由于A为烃,B为烃的含氧衍生物,则B中必含2个O原子,将其以任意物质的量比混合,且物质的量之和一定时,两者碳原子数均为2,耗氧量一定,应为CH≡CH和,
答:若耗氧量一定,则A、B的分子式分别为C2H2、C2H6O2;
(2)若生成的CO2 和 H2O 的物质的量一定,则两种物质中含有的C和H原子数分别相同,应为CH2=CH2和CH3COOH,
答:若生成的二氧化碳和水的物质的量一定,则A、B的分子式分别为C2H4、C2H4O2.
5.8g某含氧衍生物在足量的氧气中完全燃烧,将产生的高温气体依次通过浓硫酸和氢氧化钠溶液,使浓硫酸增重5.4g,氢氧化钠溶液增重13.2g.对该物质进行质谱分析,在所得的质谱图中有质荷比分别的27、29、31、44、50、58六条谱线,图是该物质的核磁共振氢谱,并且峰面积比分别为1:2:3,根据上述信息,完成下列问题:
(1)确定该物质的分子式;
(2)推测其结构,写出该物质的结构简式并命名.
正确答案
解析
解:(1)由质荷比可知该有机物的相对分子质量为58,所以8g有机物的物质的量为=0.1mol,
浓硫酸增重5.4g,为H2O的质量,则n(H)=2×=0.6mol,
氢氧化钠溶液增重13.2g,为CO2的质量,则n(C)==0.3mol,
所以1mol有机物中含有3molC,6molH,二者质量为3×12+6=42g,则还应含O元素的质量为58g-42g=16g,
即1mol有机物中含有n(O)==1mol,所以分子式为C3H6O,
答:该物质的分子式为C3H6O;
(2)根据核磁共振氢谱可知有三种性质不同的H,且原子个数比为1:2:2,则结构简式应为CH3CH2CHO,为丙醛,
答:该物质的结构简式为CH3CHOHCH3,名称为丙醛.
400K、101.3Kpa 时,1.5L某烃蒸气能在a L 氧气中完全燃烧,体积增大至(a+3)L(相同条件下),请回答,
(1)该烃在组成上必须满足的基本条件是______
(2)当a=10L 时,该烃可能的分子式为______
(3)当该烃的分子式为C7H8 时,a 的取值范围为______.
正确答案
解:(1)400K水为气体,设烃为CxHy,由CxHy+(x+)O2
xCO2 +
H2O,△V
1 x+ x
1.5L (a+3-a-1.5)L=1.5L
则-1=1,解得y=8,该烃在组成上必须满足的基本条件是CxH8,烃分子组成中氢原子数为8,
故答案为:烃分子组成中氢原子数为8;
(2)当a=10L时,该烃完全燃烧,所以1.5(x+)≤10,即1.5×(x+2)≤10,解得x≤4.7,分子中H原子数目为8,所以该烃为C3H8或C4H8,
故答案为:C3H8或C4H8;
(3)当该烃的分子式为C7H8时,烃完全燃烧1.5(x+)≤a,即1.5×(7+2)≤a,解得a≥13.5,
故答案为:a≥13.5.
解析
解:(1)400K水为气体,设烃为CxHy,由CxHy+(x+)O2
xCO2 +
H2O,△V
1 x+ x
1.5L (a+3-a-1.5)L=1.5L
则-1=1,解得y=8,该烃在组成上必须满足的基本条件是CxH8,烃分子组成中氢原子数为8,
故答案为:烃分子组成中氢原子数为8;
(2)当a=10L时,该烃完全燃烧,所以1.5(x+)≤10,即1.5×(x+2)≤10,解得x≤4.7,分子中H原子数目为8,所以该烃为C3H8或C4H8,
故答案为:C3H8或C4H8;
(3)当该烃的分子式为C7H8时,烃完全燃烧1.5(x+)≤a,即1.5×(7+2)≤a,解得a≥13.5,
故答案为:a≥13.5.
糖类、油脂和蛋白质都是人类基本营养物质.请回答下列问题:
(1)在试管中加入0.5g淀粉和4mL20%的H2SO4溶液,加热3~4min,然后用碱液中和试管中的H2SO4溶液.
①淀粉完全水解生成的有机物分子式为______.
②若要检验淀粉已经发生了水解,可取少量上述溶液加入______(填试剂的名称),加热后再根据实验现象判断;若要检验淀粉没有完全水解的,可取少量上述溶液加入几滴碘溶液,应观察到______.
(2)油脂在人体内通过水解生成______和甘油,在氧化分解,为人体提供能量.
(3)蛋白质在人体内水解的最终产物是氨基酸,氨基酸是一种两性物质.请在下图虚线方框内写上适当的化学用语,将氨基酸的通式补充完整:
正确答案
解:(1)①淀粉在稀H2SO4催化下加热水解最终生成葡萄糖,葡萄糖的化学式为C6H12O6,
故答案为:C6H12O6;
②若要检验淀粉已经发生了水解,可取少量上述溶液加入银氨溶液,根据反应中是否有银镜生成判断葡萄糖是否水解;若要检验淀粉没有完全水解,需要证明溶液中存在淀粉,可以加入碘水具有,若溶液显示蓝色,说明溶液中存在淀粉,即淀粉没有完全水解,
故答案为:银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液); 出现蓝色;
(2)油脂属于酯类,油脂为高级脂肪酸甘油酯,所以油脂在人体内水解生成高级脂肪酸和甘油,
故答案为:高级脂肪酸;
(3)蛋白质在人体内水解的最终产物是氨基酸,氨基酸中存在氨基和羧基,所以氨基酸是一种两性物质,氨基酸的结构简式为:,故答案为:NH2;COOH.
解析
解:(1)①淀粉在稀H2SO4催化下加热水解最终生成葡萄糖,葡萄糖的化学式为C6H12O6,
故答案为:C6H12O6;
②若要检验淀粉已经发生了水解,可取少量上述溶液加入银氨溶液,根据反应中是否有银镜生成判断葡萄糖是否水解;若要检验淀粉没有完全水解,需要证明溶液中存在淀粉,可以加入碘水具有,若溶液显示蓝色,说明溶液中存在淀粉,即淀粉没有完全水解,
故答案为:银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液); 出现蓝色;
(2)油脂属于酯类,油脂为高级脂肪酸甘油酯,所以油脂在人体内水解生成高级脂肪酸和甘油,
故答案为:高级脂肪酸;
(3)蛋白质在人体内水解的最终产物是氨基酸,氨基酸中存在氨基和羧基,所以氨基酸是一种两性物质,氨基酸的结构简式为:,故答案为:NH2;COOH.
将含有C、H、O三种元素的有机物3.24g装入元素分析装置,通入足量的O2使其完全燃烧,将生成的气体依次通过氯化钙干燥管A和碱石灰干燥管B,测得A管质量增加了2.16g,B管质量增加了9.24g.已知该有机物的相对分子质量为108,试计算:
(1)该化合物3.24g消耗氧气的质量是多少?
(2)写出该化合物的分子式.
(3)该化合物的分子中存在1个苯环和1个羟基,且可以和NaOH溶液发生反应,试写出它的结构简式.
正确答案
解:(1)化学反应遵循质量守恒定律,则消耗O2的质量为:2.16+9.24-3.24=8.16g,
答:燃烧此有机物3.24g需消耗O28.16g.
(2)浓硫酸吸水质量增加2.16g,即生成水=0.12mol,含H0.24mol,
碱石灰吸CO2增加9.24g,即生成二氧化碳=0.21mol,
该有机物物质的量为=0.03mol,
所以含C:=7,
含H:=8,
根据相对分子质量判断,还应含O:=1,
所以有机物的分子式为:C7H8O,
答:有机物的分子式为C7H8O;
(3)已知该物质中含有苯环和1个羟基,且可以和NaOH溶液发生反应,说明分子中含有1个酚羟基,为甲基苯酚,可为,
答:该物质的结构简式为.
解析
解:(1)化学反应遵循质量守恒定律,则消耗O2的质量为:2.16+9.24-3.24=8.16g,
答:燃烧此有机物3.24g需消耗O28.16g.
(2)浓硫酸吸水质量增加2.16g,即生成水=0.12mol,含H0.24mol,
碱石灰吸CO2增加9.24g,即生成二氧化碳=0.21mol,
该有机物物质的量为=0.03mol,
所以含C:=7,
含H:=8,
根据相对分子质量判断,还应含O:=1,
所以有机物的分子式为:C7H8O,
答:有机物的分子式为C7H8O;
(3)已知该物质中含有苯环和1个羟基,且可以和NaOH溶液发生反应,说明分子中含有1个酚羟基,为甲基苯酚,可为,
答:该物质的结构简式为.
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