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

只含碳，氢，氧的有机物，反应物，生成物与所需氧气量之间的关系，可用通式（CxHy）m（H2O）n或（CxOy）m（H2O）n（m，n，x，y为正整数）表示此类有机物的分子式．例如CH3OH，C2H5OH，C3H7OH可用通式（CH2）m（H2O）n，表示，通式中的m分别为1，2，3，n均为 1．它们燃烧时所需的氧气和生成的二氧化碳的体积之比均为3：2．

（1）现有一类只含C，H，O的有机物，它们燃烧时消耗的氧气和生成的二氧化碳的体积比为5：4．按照上述要求，该类化合物的通式可表示为______（写最简化的通式）；写出这类化合物相对分子质量最小的物质的结构简式：______；

（2）若某一类有机物可用通式（CxOy）m（H2O）n表示，则在相同条件下，该类化合物完全燃烧时消耗氧气的体积V1和生成CO2的体积V2必须满足的条件是______．

（3）现有一种有机物，可用通式（C2O）m（H2O）n表示，它具有两个羧基，其余的碳原子除连接的羧基外都连接了相同原子或原子团．取0.2625g该化合物恰好能与25.00mL 0.1000mol/L的NaOH溶液完全中和．由此的得知，该化合物的分子式是______，结构简式为______．

正确答案

解：（1）若有机物表示为Cm（H2O）n，则消耗的氧气和生成的二氧化碳的体积比为1：1，实际为5：4，大于1：1，故有机物组成可表示为（CxHy）m（H2O）n，则（x+）：x=5：4，整理得x=y，故该类化合物可以表示为（CH）m（H2O）n；

由于H原子为偶数，当m=2、n=1时，这类化合物分子量最小，分子式为C2H4O，结构简式为：CH3CHO，

故答案为：（CH）m（H2O）n；CH3CHO；

（2）若某一类有机物可用通式（CxOy）m（H2O）n表示，则在相同的条件下，该类化合物完全燃烧时消耗的氧气体积为V1和生成的CO2体积为V2，1mol耗氧量为（x-）mol，生成CO2 为xmol，体积之比等于物质的量之比，故V1：V2=（x-）mol：xmol=（2x-y）：2x，

故答案为：V1：V2=（2x-y）：2x；

（3）有机物完全燃烧时，消耗氧气与生成CO2的体积比为3：4，小于1：1，可以表示为（CxOy）m（H2O）n，故（x-）mol：xmol=3：4，则x=2y，则有机物可以表示为（C2O）m（H2O）n，

有机物具有两个羧基，取0.2625g该化合物恰好能与25.00mL 0.10 00mol•L-1的NaOH完全中和，则有机物的物质的量=×0.025L×0.1mol/L=0.00125mol，故有机物的相对分子质量为：=210，

故18n+40m=210，且m+n≥4，讨论可知m=3、n=5，故有机物分子为C6H10O8，分子中除两个羧基，其余的碳原子与相同的原子或原子团结合，故有机物的结构简式为：HOOC-（CHOH）4-COOH，

故答案为：C6H10O8；HOOC-（CHOH）4-COOH．

解析

解：（1）若有机物表示为Cm（H2O）n，则消耗的氧气和生成的二氧化碳的体积比为1：1，实际为5：4，大于1：1，故有机物组成可表示为（CxHy）m（H2O）n，则（x+）：x=5：4，整理得x=y，故该类化合物可以表示为（CH）m（H2O）n；

由于H原子为偶数，当m=2、n=1时，这类化合物分子量最小，分子式为C2H4O，结构简式为：CH3CHO，

故答案为：（CH）m（H2O）n；CH3CHO；

（2）若某一类有机物可用通式（CxOy）m（H2O）n表示，则在相同的条件下，该类化合物完全燃烧时消耗的氧气体积为V1和生成的CO2体积为V2，1mol耗氧量为（x-）mol，生成CO2 为xmol，体积之比等于物质的量之比，故V1：V2=（x-）mol：xmol=（2x-y）：2x，

故答案为：V1：V2=（2x-y）：2x；

（3）有机物完全燃烧时，消耗氧气与生成CO2的体积比为3：4，小于1：1，可以表示为（CxOy）m（H2O）n，故（x-）mol：xmol=3：4，则x=2y，则有机物可以表示为（C2O）m（H2O）n，

有机物具有两个羧基，取0.2625g该化合物恰好能与25.00mL 0.10 00mol•L-1的NaOH完全中和，则有机物的物质的量=×0.025L×0.1mol/L=0.00125mol，故有机物的相对分子质量为：=210，

故18n+40m=210，且m+n≥4，讨论可知m=3、n=5，故有机物分子为C6H10O8，分子中除两个羧基，其余的碳原子与相同的原子或原子团结合，故有机物的结构简式为：HOOC-（CHOH）4-COOH，

故答案为：C6H10O8；HOOC-（CHOH）4-COOH．

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题型：简答题

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简答题

碳、氢、氧3种元素组成的有机物A，相对分子质量为102，含氢的质量分数为9.8%，分子中氢原子个数为氧的5倍．一定条件下，A与氢气反应生成B，B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团．且B的核磁共振氢谱显示有3组不同的峰．

（1）A的分子式是______．

（2）下列物质与A以任意比例混合，若总物质的量一定，充分燃烧消耗氧气的量相等且生成水的量也相等的是（填序号）______．

A．C5H12O3 B．C4H10 C．C6H10O4 D．C5H10O

（3）①B的结构简式是______．

②A不能发生的反应是（填序号）______．

A．取代反应 B．消去反应 C．酯化反应 D．还原反应

（4）A还有另一类酯类同分异构体，该异构体在酸性条件下水解，生成两种相对分子质量相同的化合物，其中一种的分子中有2个甲基，该异构体的结构简式是：______．

正确答案

解：有机物A的相对分子质量是102，含氢的质量分数为9.8%，则分子中含有的N（H）==10，分子中氢原子个数为氧个数的5倍，N（O）═5，根据相对分子质量是102，所以N（C）=5，所以有机物A的分子式为C5H10O2，一定条件下，A与一定氢气反应生成B，B分子的结构可视为一个碳原子上连接两个甲基和另外两个结构相同的基团，且B的核磁共振氢谱显示有3组不同的峰，则B为，反应为→，则A为．

（1）A的分子式是C5H10O2，故答案为：C5H10O2；

（2）设烃及烃的含氧衍生物组成通式为CxHyOz，总物质的量一定时，以任意比混合，有机物完全燃烧消耗氧气的物质的量和生成水的物质的量不变，则化学式中的氢原子个数相同，每摩尔有机物耗氧量（x+）mol相同即符合题意，符合条件的有机物是C4H10和C6H10O4，故选BC；

（3）①符合条件的B的结构简式是，故答案为：；

②A为，其中含有羟基，能发生取代反应，酯化反应，易被氧化剂氧化，发生还原反应，但是羟基的邻位碳原子上没有氢原子，所以不会发生消去反应，故选B；

（4）A的一种酯类同分异构体，在酸性条件下水解，生成两种相对分子质量相同的化合物，其中一种的分子中有2个甲基，符合条件的结构简式为：CH3COOCH（CH3）2，故答案为：CH3COOCH（CH3）2．

解析

解：有机物A的相对分子质量是102，含氢的质量分数为9.8%，则分子中含有的N（H）==10，分子中氢原子个数为氧个数的5倍，N（O）═5，根据相对分子质量是102，所以N（C）=5，所以有机物A的分子式为C5H10O2，一定条件下，A与一定氢气反应生成B，B分子的结构可视为一个碳原子上连接两个甲基和另外两个结构相同的基团，且B的核磁共振氢谱显示有3组不同的峰，则B为，反应为→，则A为．

（1）A的分子式是C5H10O2，故答案为：C5H10O2；

（2）设烃及烃的含氧衍生物组成通式为CxHyOz，总物质的量一定时，以任意比混合，有机物完全燃烧消耗氧气的物质的量和生成水的物质的量不变，则化学式中的氢原子个数相同，每摩尔有机物耗氧量（x+）mol相同即符合题意，符合条件的有机物是C4H10和C6H10O4，故选BC；

（3）①符合条件的B的结构简式是，故答案为：；

②A为，其中含有羟基，能发生取代反应，酯化反应，易被氧化剂氧化，发生还原反应，但是羟基的邻位碳原子上没有氢原子，所以不会发生消去反应，故选B；

（4）A的一种酯类同分异构体，在酸性条件下水解，生成两种相对分子质量相同的化合物，其中一种的分子中有2个甲基，符合条件的结构简式为：CH3COOCH（CH3）2，故答案为：CH3COOCH（CH3）2．

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题型：单选题

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单选题

某有机物在氧气中充分燃烧，生成等物质的量的水和二氧化碳，则关于该有机物的组成的说法中，正确的是（　　）

A该有机物分子中C、H、O的原子个数比为1：2：1

B该有机物是烯烃且分子组成符合通式CnH2n

C该有机物分子中C、H的原子个数比为1：2

D该有机物中肯定不含氧元素

正确答案

C

解析

解：A．燃烧产物为二氧化碳和水，无法确定该有机物中是否含有氧元素，故A错误；

B．该有机物不一定为烃，该有机物分子中可能含有氧元素，故B错误；

C．根据生成等物质的量的水和二氧化碳可知，该有机物分子中含有C、H的原子个数比为1：2，故C正确；

D．题中信息无法确定有机物中是否含有氧元素，故D错误；

故选C．

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题型：简答题

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简答题

某含苯环的化合物A，其相对分子质量为104，碳的质量分数为92.3%．

（1）A的分子式为______．

（2）A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为______．

（3）已知．请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式______．

（4）一定条件下，A与氢气反应，得到的化合物中碳的质量分数为85.7%，写出此化合物的结构简式______．

（5）在一定条件下，由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为______．

正确答案

解：（1）1molA中n（C）==8mol，n（H）==8，则A的分子式为：C8H8，

故答案为：C8H8；

（2）该物质含有苯环，能与溴发生反应，说明A应为苯乙烯，结构为，与溴发生加成反应生成，则反应的方程式为+Br2，

故答案为：+Br2；加成反应；

（3）形成邻二醇结构，该醇比烯烃多两个氢原子，可知生成，反应的方程式为：，

故答案为：；

（4）一定条件下，A与氢气反应，可得乙苯或乙基环己烷，得到的化合物中碳的质量分数为85.7%，应为，其中ω（C）==85.7%，

故答案为：；

（5）A分子中含有C=C，可发生加聚反应生成聚苯乙烯，其结构简式为：，故答案为：．

解析

解：（1）1molA中n（C）==8mol，n（H）==8，则A的分子式为：C8H8，

故答案为：C8H8；

（2）该物质含有苯环，能与溴发生反应，说明A应为苯乙烯，结构为，与溴发生加成反应生成，则反应的方程式为+Br2，

故答案为：+Br2；加成反应；

（3）形成邻二醇结构，该醇比烯烃多两个氢原子，可知生成，反应的方程式为：，

故答案为：；

（4）一定条件下，A与氢气反应，可得乙苯或乙基环己烷，得到的化合物中碳的质量分数为85.7%，应为，其中ω（C）==85.7%，

故答案为：；

（5）A分子中含有C=C，可发生加聚反应生成聚苯乙烯，其结构简式为：，故答案为：．

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题型：简答题

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简答题

（2015秋•慈溪市校级期中）M是一种新型可生物降解的高分子材料，主要制造可降解纤维、塑料和医用材料，其水解最终产物为N．燃烧9.0g的N只产生CO2和H2O，且质量分别为13.2g和5.4g，实验测得N在标准状况下的蒸气密度为4.02g/L；N的核磁共振氢谱显示的峰面积之比为1：1：1：3．

（1）通过计算确定N的分子式______；

（2）写出钠与N的化学方程式：______．

（3）写出M的结构简式______．

正确答案

解：（1）N的摩尔质量为：M（N）=4.02g/L×22.4L/mol=90g/mol，n（N）==0.1mol/L，

1molN中：n（C）==3、n（H）==6、n（O）==3，

则有机物的分子式为：C3H6O3，

故答案为：C3H6O3；

（2）C3H6O3的不饱和度为：=1，N分子中含有1个不饱和键，N的核磁共振氢谱显示的峰面积之比为1：1：1：3，该有机物分子中含有4种H，其中3应该为甲基，由于N分子中含有3个O、3个C，则其分子中应该含有1个羟基、1个羧基，其结构简式为：CH3CH（OH）COOH，N与钠反应的化学方程式为：CH3CH（OH）COOH+2Na→CH3CH（ONa）COONa+H2↑，

故答案为：CH3CH（OH）COOH+2Na→CH3CH（ONa）COONa+H2↑；

（3）M最终水解得到CH3CH（OH）COOH，则M是CH3CH（OH）COOH通过缩聚反应生成的高分子化合物，则M的结构简式为：，

故答案为：．

解析

解：（1）N的摩尔质量为：M（N）=4.02g/L×22.4L/mol=90g/mol，n（N）==0.1mol/L，

1molN中：n（C）==3、n（H）==6、n（O）==3，

则有机物的分子式为：C3H6O3，

故答案为：C3H6O3；

（2）C3H6O3的不饱和度为：=1，N分子中含有1个不饱和键，N的核磁共振氢谱显示的峰面积之比为1：1：1：3，该有机物分子中含有4种H，其中3应该为甲基，由于N分子中含有3个O、3个C，则其分子中应该含有1个羟基、1个羧基，其结构简式为：CH3CH（OH）COOH，N与钠反应的化学方程式为：CH3CH（OH）COOH+2Na→CH3CH（ONa）COONa+H2↑，

故答案为：CH3CH（OH）COOH+2Na→CH3CH（ONa）COONa+H2↑；

（3）M最终水解得到CH3CH（OH）COOH，则M是CH3CH（OH）COOH通过缩聚反应生成的高分子化合物，则M的结构简式为：，

故答案为：．

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