有机物分子的空间构型_章节学习

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题型：简答题

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简答题

实验测得将7.20g某链状有机化合物R完全燃烧后的产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重7.20g，碱石灰增重17.6g．已知相同条件下该有机物蒸气的质量是相同体积氢气质量的36倍．通过计算推断：

①该有机化合物R的分子式．

②若该有机化合物能与氢气发生加成反应，但不能使溴的四氯化碳溶液褪色，试写出其所有可能的结构简式．

正确答案

解：①该有机物的蒸气密度是相同条件下H2密度的36倍，则该有机物的相对分子质量为36×2=72，

7.2g有机物R的物质的量为：=0.1mol，

浓硫酸增重7.2g为水的质量，n（H2O）==0.4mol，n（H）=2n（H2O）=0.8mol，

则该有机物中含有H原子的个数为=8，

碱石灰增重的17.6g为反应生成的二氧化碳的质量，则n（CO2）==0.4mol，n（C）=n（CO2）=0.3mol，则该有机物中含有C原子的个数为：=4，

分子中氧原子数目为：=1，

故该有机物的分子式为C4H8O，

答：该有机物R的分子式为C4H8O；

②若该有机化合物能与氢气发生加成反应，说明该有机物分子中含有不饱和键；而不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明该有机物分子中不存在碳碳双键，则该有机物分子中含有碳氧双键，其可能的结构简式为：CH3CH2CH2CHO、（CH3）2CHCHO、CH3COCH2CH3，

答：该有机物所有可能的结构为：CH3CH2CH2CHO、（CH3）2CHCHO、CH3COCH2CH3．

解析

解：①该有机物的蒸气密度是相同条件下H2密度的36倍，则该有机物的相对分子质量为36×2=72，

7.2g有机物R的物质的量为：=0.1mol，

浓硫酸增重7.2g为水的质量，n（H2O）==0.4mol，n（H）=2n（H2O）=0.8mol，

则该有机物中含有H原子的个数为=8，

碱石灰增重的17.6g为反应生成的二氧化碳的质量，则n（CO2）==0.4mol，n（C）=n（CO2）=0.3mol，则该有机物中含有C原子的个数为：=4，

分子中氧原子数目为：=1，

故该有机物的分子式为C4H8O，

答：该有机物R的分子式为C4H8O；

②若该有机化合物能与氢气发生加成反应，说明该有机物分子中含有不饱和键；而不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明该有机物分子中不存在碳碳双键，则该有机物分子中含有碳氧双键，其可能的结构简式为：CH3CH2CH2CHO、（CH3）2CHCHO、CH3COCH2CH3，

答：该有机物所有可能的结构为：CH3CH2CH2CHO、（CH3）2CHCHO、CH3COCH2CH3．

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题型：简答题

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简答题

仅由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物，经测定其相对分子质量为46，取该有机化合物样品4.6g，在纯氧中完全燃烧，将产物先后通过浓硫酸和碱石灰，两者分别增重5.4g和8.8g．

①求该有机化合物的分子式．

②若该有机化合物的1H核磁共振谱如图所示，请写出该有机化合物的结构简式．

正确答案

解：①浓硫酸吸收的是水，碱石灰吸收的是二氧化碳，4.6g的该有机物的物质的量=，水的物质的量=，二氧化碳的物质的量=，所以有机物、二氧化碳和水的物质的量之比=0.1mol：0.2mol：0.3mol=1：2：3，所以该有机物分子中含有2个碳原子、6个氢原子，该有机物的相对分子质量是46，所以该分子中还含有1个氧原子，其化学式为C2H6O，故答案为：C2H6O；

②核磁共振氢谱中，氢原子种类和吸收峰个数相等，该图片中只有一个吸收峰，说明该有机物中只含一种类型的氢原子，结合其分子式知，该有机物的是甲醚，其结构简式为：CH3OCH3 ，

故答案为：CH3OCH3 ．

解析

解：①浓硫酸吸收的是水，碱石灰吸收的是二氧化碳，4.6g的该有机物的物质的量=，水的物质的量=，二氧化碳的物质的量=，所以有机物、二氧化碳和水的物质的量之比=0.1mol：0.2mol：0.3mol=1：2：3，所以该有机物分子中含有2个碳原子、6个氢原子，该有机物的相对分子质量是46，所以该分子中还含有1个氧原子，其化学式为C2H6O，故答案为：C2H6O；

②核磁共振氢谱中，氢原子种类和吸收峰个数相等，该图片中只有一个吸收峰，说明该有机物中只含一种类型的氢原子，结合其分子式知，该有机物的是甲醚，其结构简式为：CH3OCH3 ，

故答案为：CH3OCH3 ．

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题型：简答题

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简答题

纳豆是一种减肥食品，从其中分离出一种由C、H、O三种元素组成的有机物A，为确定其结构现进行如下各实验：

①0.1mol物质A完全转化为酯，需要乙醇0.2mol；

②完全中和2.4g物质A，需要消耗0.04mol NaOH；

③0.1mol A能与足量钠反应放出3.36L（标准状况下）氢气；

④6.0g A在一定条件下完全分解，生成3.36L（标准状况下）一氧化碳和1.8g水．

试计算和推理确定：

（1）A的摩尔质量和化学式．

（2）A的结构简式．

正确答案

解：（1）0.1mol物质A完全转化为酯，需要乙醇0.2mol，则A分子中含有2个-COOH；完全中和2.4g物质A，需要消耗0.04molNaOH，则2.4gA的物质的量为0.02mol，有机物A的摩尔质量为=120g/mol；

6.0gA的物质的量为=0.05mol，在一定条件下完全分解，生成3.36L（标准状况下）一氧化碳，物质的量为=0.15mol，生成1.8g水，水的物质的量为=0.1mol，根据元素守恒可知0.05molA含有0.15molC、0.2molH、O原子为0.15mol+0.1mol=0.25mol，故1molA含有3molC、4molH、5molO原子，有机物A的分子式为C3H4O5．

答：有机物A的摩尔质量为120g/mol，化学式为C3H4O5．

（2）0.1mol物质A完全转化为酯，需要乙醇0.2mol，则A分子中含有2个-COOH；0.1molA能与足量钠反应放出3.36L（标准状况下）氢气，氢气的物质的量为0.15mol，0.1molA提供0.3molH原子，所以有机物中还含有1个-OH，有机物的分子式为C3H4O5，故有机物A的结构简式为．

答：有机物A的结构简式为．

解析

解：（1）0.1mol物质A完全转化为酯，需要乙醇0.2mol，则A分子中含有2个-COOH；完全中和2.4g物质A，需要消耗0.04molNaOH，则2.4gA的物质的量为0.02mol，有机物A的摩尔质量为=120g/mol；

6.0gA的物质的量为=0.05mol，在一定条件下完全分解，生成3.36L（标准状况下）一氧化碳，物质的量为=0.15mol，生成1.8g水，水的物质的量为=0.1mol，根据元素守恒可知0.05molA含有0.15molC、0.2molH、O原子为0.15mol+0.1mol=0.25mol，故1molA含有3molC、4molH、5molO原子，有机物A的分子式为C3H4O5．

答：有机物A的摩尔质量为120g/mol，化学式为C3H4O5．

（2）0.1mol物质A完全转化为酯，需要乙醇0.2mol，则A分子中含有2个-COOH；0.1molA能与足量钠反应放出3.36L（标准状况下）氢气，氢气的物质的量为0.15mol，0.1molA提供0.3molH原子，所以有机物中还含有1个-OH，有机物的分子式为C3H4O5，故有机物A的结构简式为．

答：有机物A的结构简式为．

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题型：单选题

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单选题

有机物X完全燃烧的产物只有二氧化碳和水，元素组成分析发现，该物质中碳元素的质量分数为60.00%，氢元素的质量分数为13.33%，它的核磁共振氢谱有4组明显的吸收峰．下列关于有机物X的说法不正确的是（　　）

A含有C、H、O三种元素

B相对分子质量为60

C分子组成为C3H8O

D结构简式为CH3CHOHCH3

正确答案

D

解析

解：A、C与H的质量分数之和不是100%，燃烧产物只有二氧化碳和水，推断该有机物中含有O，故A正确；

B、C：H：0==3：8：1，故其实验室可以判断为：（C3H8O）n，由于H为8，C为3，满足3×2+2=8，故其实验式即为分子式，故相对分子质量为：60，故B正确；

C、依据B的分析可知C正确；

D、核磁共振氢谱有4组明显的吸收峰，分子式为C3H8O，故结构简式为：CH3CH2CH2OH，故D错误，故选D．

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题型：单选题

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单选题

一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧，得到CO、CO2、和水的总质量为27.6g，若其中水的质量是10.8g，则CO2的质量为（　　）

A1.4 g

B15.4 g

C4.4 g

D12.4 g

正确答案

B

解析

解：设乙醇的物质的量为x，

由C2H5OH～3H2O

1mol 54g

x 10.8g

则：=，

解得：x=0.2mol，

由乙醇的分子式可知：n（CO2）+n（CO）=0.2mol×2=0.4mol，

则m（CO2）+m（CO）=27.6g-10.8g=16.8g，

设产物中含有xmol二氧化碳、ymolCO，

则：①44x+28y=16.8g，②x+y=0.4，

联立①②解得：x=0.35、y=0.05，

所以二氧化碳的质量为：44g/mol×0.35mol=15.4g，

故选B．

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