- 有机物分子的空间构型
- 共1163题
某种烃0.1mol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9g,氢氧化钠溶液增重35.2g.该烃的分子式为______.通过红外光谱测定该烃结构中含有苯环,根据核磁共振氢谱上观察到氢原子给出的峰值情况,在图谱上得到稳定强度的峰,若它们峰面积之比分别为:①3:1:1 ②6:2:1:1 ③3:2 ④3:2:2:2:1,请分别推断出其对应的结构:①______; ②______; ③______; ④______.
正确答案
解:浓硫酸增重9g为H2O的质量,其物质的量为:=0.5mol,则n(H)=2×0.5mol=1mol,氢氧化钠溶液增重35.2g为CO2的质量,其物质的量为:
=0.8mol,则n(C)=0.8mol,所以1mol有机物中含有8molC,10molH,分子式为C8H10,
分子式为C8H10,为苯的同系物,则侧链为烷基,其核磁共振氢谱峰强度有四种:
①为3:1:1,则分子种有3种H原子,H原子数目分别为6、2、2,故应含有2个甲基,且为邻位,则该有机物的结构简式为:;
②为6:2:1:1,则分子中有4种H原子,H原子数目分别为6、2、1、1,应含有2个甲基,且为间位,则该有机物的结构简式为:;
③为3:2,则分子中有2种H原子,H原子数目分别为6、4,应含有2个甲基,且为对位,该有机物的结构简式为:;
④为3:2:2:2:1,则分子种有5种H原子,H原子数目分别为3、2、2、2、1,故应含有1个甲基,故侧链为乙基,该有机物的结构简式为:.
故答案为:C8H10;;
;
;
.
解析
解:浓硫酸增重9g为H2O的质量,其物质的量为:=0.5mol,则n(H)=2×0.5mol=1mol,氢氧化钠溶液增重35.2g为CO2的质量,其物质的量为:
=0.8mol,则n(C)=0.8mol,所以1mol有机物中含有8molC,10molH,分子式为C8H10,
分子式为C8H10,为苯的同系物,则侧链为烷基,其核磁共振氢谱峰强度有四种:
①为3:1:1,则分子种有3种H原子,H原子数目分别为6、2、2,故应含有2个甲基,且为邻位,则该有机物的结构简式为:;
②为6:2:1:1,则分子中有4种H原子,H原子数目分别为6、2、1、1,应含有2个甲基,且为间位,则该有机物的结构简式为:;
③为3:2,则分子中有2种H原子,H原子数目分别为6、4,应含有2个甲基,且为对位,该有机物的结构简式为:;
④为3:2:2:2:1,则分子种有5种H原子,H原子数目分别为3、2、2、2、1,故应含有1个甲基,故侧链为乙基,该有机物的结构简式为:.
故答案为:C8H10;;
;
;
.
某种烷烃A的分子量72,求:
(1)确定该烃的分子式______,写出该烃的所有同分异构体的结构简式______
(2)如果该烃的一氯取代物有1种,写出该烃的结构简式______.
正确答案
C5H12
CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、CH3C(CH3)2CH3
解析
解:(1)烷烃的通式CnH2n+2,该烷烃的相对分子质量为72,
所以有:12n+2n+2=72,即14n=70,
解得:n=5,即分子式为:C5H12,
分子式为C5H12的同分异构体有:主链有5个碳原子的:CH3CH2CH2CH2CH3,
主链有4个碳原子的:CH3CH(CH3)CH2CH3,
主链有3个碳原子的:CH3C(CH3)2CH3,
故答案为:C5H12;CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、CH3C(CH3)2CH3;
(2)含5个碳原子的烷烃的一氯取代物只有一种,说明烃分子中12个氢原子的位置均是等效的,分子结构对称,有机物的结构简式应为:,
故答案为:.
0.2mol某烃A在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2mol.
(1)烃A的分子式为______;
(2)若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯取代产物只有一种,则A的结构简式为______;
(3)若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下,与H2发生加成反应,其加成产物B经测定分子中含有4个甲基,且其核磁共振氢谱图中有两组峰,则A可能的结构简式为______,B的名称为______.
正确答案
解:(1)0.2mol烃A在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2mol,则A分子中含有C、H原子数分别为:N(C)==6,n(H)=
=12,A分子式为:C6H12,
故答案为:C6H12;
(2)C6H12只有1个不饱和度,若烃A不能使溴水褪色,则其为环烷烃.其中能与氯气发生取代反应,其一氯代物只有一种,说明其分子中只有1种等效H,故该有机物是环己烷,结构简式为:,
故答案为:;
(3)烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下,与H2加成,其加成产物经测定分子中含有4个甲基,说明烃中含有C=C,其中含有4个甲基的有3种,其碳架结构为(①②③处可分别不同时安排双键),可能有的结构简式为:(CH3)3C-CH=CH2、CH3-C(CH3)=C(CH3)-CH3、CH3CH(CH3)-C(CH3)=CH2;又B分子中核磁共振氢谱图中有两组峰,说明B分子具有对称结构,满足条件的B结构简式为:CH3-CH(CH3)CH(CH3)-CH3,其名称为:2,3-二甲基丁烷,则A的结构简式为:CH3-C(CH3)=C(CH3)-CH3,
故答案为:CH3-C(CH3)=C(CH3)-CH3;2,3-二甲基丁烷.
解析
解:(1)0.2mol烃A在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2mol,则A分子中含有C、H原子数分别为:N(C)==6,n(H)=
=12,A分子式为:C6H12,
故答案为:C6H12;
(2)C6H12只有1个不饱和度,若烃A不能使溴水褪色,则其为环烷烃.其中能与氯气发生取代反应,其一氯代物只有一种,说明其分子中只有1种等效H,故该有机物是环己烷,结构简式为:,
故答案为:;
(3)烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下,与H2加成,其加成产物经测定分子中含有4个甲基,说明烃中含有C=C,其中含有4个甲基的有3种,其碳架结构为(①②③处可分别不同时安排双键),可能有的结构简式为:(CH3)3C-CH=CH2、CH3-C(CH3)=C(CH3)-CH3、CH3CH(CH3)-C(CH3)=CH2;又B分子中核磁共振氢谱图中有两组峰,说明B分子具有对称结构,满足条件的B结构简式为:CH3-CH(CH3)CH(CH3)-CH3,其名称为:2,3-二甲基丁烷,则A的结构简式为:CH3-C(CH3)=C(CH3)-CH3,
故答案为:CH3-C(CH3)=C(CH3)-CH3;2,3-二甲基丁烷.
(2015秋•乌鲁木齐校级月考)取3.40g只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇,置于5.00L氧气中,经点燃,醇完全燃烧.反应后气体体积减少0.56L.将气体经CaO吸收,体积又减少2.80L(所有体积均在标准状况下测定).
(1)3.40g醇中C、H、O物质的量分别为:C______mol、H______ mol、O______ mol;该醇中C、H、O的原子数之比为______.
(2)由以上比值______ (填“能”或“不能”)确定该醇的分子式,其原因是______.
(3)如果将该多元醇的任意一个羟基换成一个卤原子,所得到的卤代物都只有一种,试写出该饱和多元醇的结构简式.
正确答案
解:(1)经过CaO吸收后,体积减少2.8L,n(C)=n(CO2)==0.125mol;
剩余氧气:n(O2)=5.00L-0.56L-2.80L=1.64L,则反应氧气为:5L-1.64L=3.36L,物质的量为:=0.15mol,
由质量守恒可得m(H2O)=3.40 g+0.15mol×32 g•mol-0.125 mol×44 g•mol-1=2.7 g
n(H2O)==0.15mol,n(H)=0.300mol,醇中含O:
=0.100mol,
则该醇中C、H、O的原子数之比为N(C):N(H):N(O)=0.125:0.3:0.1=5:12:4;
故答案为:0.125;0.300;0.100;5:12:4;
(2)由于该有机物的最简式C5H12O4中H原子个数已经饱和碳原子四价结构,所以能够确定其分子式,即:其实验式即为分子式,
故答案为:能;最简式C5H12O4中H原子个数已经饱和碳原子四价结构,所以最简式即分子式;
(3)将该多元醇的任意一个羟基换成一个卤原子,所得到的卤代物都只有一种,说明分子中-OH的化学环境都相同,其结构简式为:C(CH2OH)4,
答:该饱和多元醇的结构简式为C(CH2OH)4.
解析
解:(1)经过CaO吸收后,体积减少2.8L,n(C)=n(CO2)==0.125mol;
剩余氧气:n(O2)=5.00L-0.56L-2.80L=1.64L,则反应氧气为:5L-1.64L=3.36L,物质的量为:=0.15mol,
由质量守恒可得m(H2O)=3.40 g+0.15mol×32 g•mol-0.125 mol×44 g•mol-1=2.7 g
n(H2O)==0.15mol,n(H)=0.300mol,醇中含O:
=0.100mol,
则该醇中C、H、O的原子数之比为N(C):N(H):N(O)=0.125:0.3:0.1=5:12:4;
故答案为:0.125;0.300;0.100;5:12:4;
(2)由于该有机物的最简式C5H12O4中H原子个数已经饱和碳原子四价结构,所以能够确定其分子式,即:其实验式即为分子式,
故答案为:能;最简式C5H12O4中H原子个数已经饱和碳原子四价结构,所以最简式即分子式;
(3)将该多元醇的任意一个羟基换成一个卤原子,所得到的卤代物都只有一种,说明分子中-OH的化学环境都相同,其结构简式为:C(CH2OH)4,
答:该饱和多元醇的结构简式为C(CH2OH)4.
我国研制的长征捆绑式火箭在第一、二级发动机中用“偏二甲(基)肼”和四氧化二氮作为液体燃料.已知偏二甲(基)肼的相对分子质量为60,其中含碳40%,含氢13.3%,其余为氮.通过计算写出偏二甲(基)肼的分子式.
正确答案
解:偏二甲(基)肼的相对分子质量为60,其中含碳40%,含氢13.3%,其余为氮,
则该有机物分子中含有C、H、N的原子数分别为:n(C)==2、n(H)=
=8、n(N)=
=2,
故其分子式为:C2H8N2,
答:偏二甲(基)肼的分子式为C2H8N2.
解析
解:偏二甲(基)肼的相对分子质量为60,其中含碳40%,含氢13.3%,其余为氮,
则该有机物分子中含有C、H、N的原子数分别为:n(C)==2、n(H)=
=8、n(N)=
=2,
故其分子式为:C2H8N2,
答:偏二甲(基)肼的分子式为C2H8N2.
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