有机物分子的空间构型_章节学习

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题型：填空题

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填空题

化合物A、B和C互为同分异构体，它们的元素分析数据为：碳92.3%，氢7.7%，1molA在氧气中充分燃烧产生179.2L二氧化碳（标准状况）．A是芳香族化合物，分子中所有的原子共平面，B是具有两个支链的链状化合物，核磁共振氢谱显示其有两种峰，且峰面积之比为3：1；C的一氯代物没有同分异构现象，而二氯代物却有三种同分异构体，且分子中只有碳碳单键和碳氢键．

（1）写出A、B和C的分子式为：______

（2）写出A、B和C的结构简式．

正确答案

C8H8

解析

解：（1）A、B、C分子中C、H原子数之比为：N（C）：N（H）=：=1：1，则最简式为：CH，

设分子式为：CnHn，n==8，故A、B、C的分子式为：C8H8；

故答案为：C8H8；

（2）A是芳香烃，分子式为C8H8的不饱和度为：=5，其中苯环的不饱和度为4，则A中还含有1个碳碳双键，又由于A分子中所有的原子共平面，结合苯为平面结构、乙烯所有原子共平面可知A为苯乙烯，结构简式为；

B是具有两个支链的链状化合物，核磁共振氢谱显示其有两种峰，且峰面积之比为3：1，且B的不饱和度为：=5，则B分子中应该含有2个碳碳三键和1个碳碳三键，则B的结构简式为：HC≡C-C（CH3）=C（CH3）-C≡CH；

C的一氯代物没有同分异构现象，而二氯代物却有三种同分异构体，且分子中只有碳碳单键和碳氢键，则C分子中碳原子的化学环境完全相同，应该为立方烷：，

答：A、B和C的结构简式分别为、HC≡C-C（CH3）=C（CH3）-C≡CH、．

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题型：单选题

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单选题

某有机物CxHmOn完全燃烧时需要氧气的物质的量是该有机物的x倍，则其化学式中x、m、n的关系不可能是（　　）

Ax：m：n=1：2：1

Bm：n=2：1

Cm＞2x+2

Dm=2

正确答案

C

解析

解：某有机物CxHmOn完全燃烧时需要氧气的物质的量是该有机物的x倍，说明有机物耗氧量取决于分子中的C原子数，则分子式应满足Cx（H2O）y，即m：n=2：1，由C原子的成键规律可知，饱和烷烃中N（H）=2N（C）+2，则该有机物中应满足m≤2x+2，

A．x：m：n=1：2：1，满足分子组成Cx（H2O）y，符合要求，故A正确；

B．m：n=2：1，满足满足分子组成Cx（H2O）y，符合条件，故B正确；

C．m＞2x+2，有机物分子中含氢量大于烷烃，不可能存在该关系，故C错误；

D．m=2时，若n=1，也满足条件，故D正确；

故选C．

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题型：单选题

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单选题

某有机样品3.1g完全燃烧，燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水，石灰水共增重7.1g，经过滤得到10g沉淀．该有机样品可能是（　　）

A乙二醇

B乙醇

C乙醛

D甲醇和乙醇的混合物

正确答案

A

解析

解：l0g沉淀为CaCO3，碳酸钙物质的量为：=0.1mol，根据碳元素守恒可知，产生的二氧化碳为0.1mol，二氧化碳的质量为0.1mol×44g/mol=4.4g，其中碳元素质量为：0.1mol×12g/mol=1.2g，

石灰水增重7.1g，所以有机物燃烧生成的水的质量为：7.1-4.4=2.7g，物质的量为=0.15mol；氢元素质量为：0.3mol×1g/mol=0.3g，

有机样品共3.1g，所以O元素物质的质量=3.1g-1.2g-0.3g=1.6g，氧原子物质的量为：=0.1mol，

即3.1g有机物中含有n（C）=0.1mol，n（H）=0.15mol×2=0.3mol，n（O）=0.1mol，

碳、氢、氧原子的物质的量之比为：0.1mol：0.3mol：0.1mol=1：3：1，

该有机物的最简式为CH3O，

A．乙二醇分子式为C2H6O2，其最简式为CH3O，符合题意，故A正确；

B．乙醇的分子式为：C2H6O，其最简式不是CH3O，故B错误；

C．乙醛的分子式为：C2H4O，其最简式不是CH3O，故C错误；

D．甲醇的分子式为：CH4O，乙醇的分子式为：C2H6O，二者分子中的氢原子都大于3，所以平均组成不可能为CH3O，故D错误；

故选A．

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题型：简答题

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简答题

0.2mol有机物与0.5mol O2恰好完全燃烧后的产物为CO2和H2O（g）．产物经过浓硫酸后，浓硫酸的质量增加10.8g；再通过碱石灰剩余气体被完全吸收，碱石灰质量增加17.6g．

（1）燃烧后产物的物质的量分别为CO2______mol、H2O（g）______mol．

（2）推断该有机物的分子式为______．

（3）若0.2mol该有机物恰好与9.2g金属钠完全反应，其核磁共振氢谱显示只有两种不同环境的H，试确定该有机物的结构简式为______．

正确答案

解：（1）有机物燃烧生成水10.8g，物质的量为：=0.6mol，

碱石灰增重的质量为二氧化碳的质量，则二氧化碳的物质的量为：=0.4mol，

故答案为：0.4；0.6；

（2）根据氢元素守恒可知，该有机物含有氢原子数目为：=6，含有碳原子的数目为：=2，

根据氧元素守恒可知，该有机物含有氧原子的数目为：=2，

所以有机物的分子式为：C2H6O2，

故答案为：C2H6O2；

（3）若0.2mol该有机物与9.2金属钠完全反应，钠的物质的量为：=0.4mol，说明该有机物分子中含有羟基或羧基，

1mol该有机物完全反应消耗钠的物质的量为2mol，结合分子式C2H6O2可知，该有机物分子中含有2个羟基，

所以该有机物的结构简式为：HOCH2CH2OH，

故答案为：HOCH2CH2OH．

解析

解：（1）有机物燃烧生成水10.8g，物质的量为：=0.6mol，

碱石灰增重的质量为二氧化碳的质量，则二氧化碳的物质的量为：=0.4mol，

故答案为：0.4；0.6；

（2）根据氢元素守恒可知，该有机物含有氢原子数目为：=6，含有碳原子的数目为：=2，

根据氧元素守恒可知，该有机物含有氧原子的数目为：=2，

所以有机物的分子式为：C2H6O2，

故答案为：C2H6O2；

（3）若0.2mol该有机物与9.2金属钠完全反应，钠的物质的量为：=0.4mol，说明该有机物分子中含有羟基或羧基，

1mol该有机物完全反应消耗钠的物质的量为2mol，结合分子式C2H6O2可知，该有机物分子中含有2个羟基，

所以该有机物的结构简式为：HOCH2CH2OH，

故答案为：HOCH2CH2OH．

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题型：简答题

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简答题

叶绿素在光的作用下可将CO2和H2O转化为葡萄糖（C6H12O6）和O2，6CO2+6H2O C 6H12O6+6O2，葡萄糖可进一步合成淀粉[（C6H10O5）n]．科学家预言，在不久的将，人类将模拟生物体内的这一变化过程，从工厂中由CO2和H2O直接生产出淀粉．这样，合成优质叶绿素将十分重要．

叶绿素有a、b两种，已知某种叶绿素中仅含有C、H、O、N、Mg五种元素，且知该叶绿素中各元素的质量分数分别是：w（C）=73.99% w（H）=8.072% w（O）=8.969% w（N）=6.278% w（Mg）=2.691%

经测定该叶绿素的相对分子质量小于1000，试确定该叶绿素的分子式．

正确答案

解：根据叶绿素中各元素的质量分数可知，叶绿素中Mg的质量分数最小，可设叶绿素分子中只有1个Mg原子，

则：M（叶绿素）×2.691%=24，解得：M（叶绿素）=891.9，

若叶绿素分子中有2个Mg原子，则叶绿素的相对分子质量为1783.6＞1 000，不合题意；

可见叶绿素分子中只有1个Mg原子，该分子中其他原子个数分别为：

N（C）==55，

N（H）==72，

N（O）==5，

N（N）==4，

故该叶绿素的分子式是：C55H72O5N4Mg，

答：该叶绿素的分子式是C55H72O5N4Mg．

解析

解：根据叶绿素中各元素的质量分数可知，叶绿素中Mg的质量分数最小，可设叶绿素分子中只有1个Mg原子，

则：M（叶绿素）×2.691%=24，解得：M（叶绿素）=891.9，

若叶绿素分子中有2个Mg原子，则叶绿素的相对分子质量为1783.6＞1 000，不合题意；

可见叶绿素分子中只有1个Mg原子，该分子中其他原子个数分别为：

N（C）==55，

N（H）==72，

N（O）==5，

N（N）==4，

故该叶绿素的分子式是：C55H72O5N4Mg，

答：该叶绿素的分子式是C55H72O5N4Mg．

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