- 有机物分子的空间构型
- 共1163题
(1)有三种学过的烃完全燃烧后,生成CO2和H2O(g)体积比为2:1,试写出它们的结构简式______、______.
(2)某烃A 0.2mol 在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2mol.试回答:
①若取一定量的烃A完全燃烧后,生成CO2和H2O各3mol,则有______g烃A参加了反应,燃烧时消耗标准状况下的氧气______L.
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,其一氯取代物只有一种,则烃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加成,其加成产物经测定分子中含有4个甲基,烃A可能有的结构简式为______.
(3)A、B是相对分子质量不相等的两种非同系物的烃,无论二者以何种比例混合,只要混合物的总质量不变,完全燃烧后所产生的CO2的质量就不变.
试写出两组符合上述情况的烃的结构简式(要求为不同类别):______和______;______和______.
A、B应满足的条件是______.
(4)美籍埃及人泽维尔用激光闪烁照相机拍摄到化学反应中化学键断裂和形成的过程,因而获得1999年诺贝尔化学奖.激光有很多用途,例如波长为10.3微米的红外激光能切断B(CH3)3分子中的一个B-C键,使之与HBr发生取代反应:B(CH3)3+HBrB(CH3)2Br+CH4,而利用9.6微米的红外激光却能切断两个B-C键,并与HBr发生二元取代反应.
①试写出二元取代的代学方程式:______
②现用5.6g B(CH3)3和9.72g HBr正好完全反应,则生成物中除了甲烷外,其他两种产物的物质的量之比为多少?(本小题要求写计算过程)
正确答案
解:(1)烃完全燃烧后,生成CO2和H2O(g)体积比为2:1,C、H原子个数比为1:1,烃可能为:CH≡CH、等,
故答案为:CH≡CH;.
CH≡CH、、
(每空(1分)只要答案合理)
(2)某烃A 0.2mol 在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2mol,则分子中含有N(C)=6,n(H)=12,分子式为C6H12,
①若取一定量的该烃A完全燃烧后,生成CO2和H2O各3mol,由分子组成可知烃为0.5mol,质量为0.5mol×(84g/mol)=42g,
消耗氧气的物质的量为0.5mol×(6+)=4.5mol,
体积为4.5mol×22.4L/mol=100.8L,
故答案为:42;100.8;
②C6H12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的是环己烷,即,
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):,烃A可能有的结构简式为(CH3)3C-CH=CCH2、CH3-C(CH3)=C(CH3)-CH3、CH3CH(CH3)-C(CH3)=CH2等,
故答案为:(CH3)3C-CH=CCH2、CH3-C(CH3)=C(CH3)-CH3、CH3CH(CH3)-C(CH3)=CH2;
(3)(1)烯烃的通式为CnH2n,其最简式为CH2,所以任意两种烯烃混合,只要混合物的总质量一定,完全燃烧后所产生的CO2的质量就不变,如:CH2=CH-CH3和CH2=CH2;
乙炔和苯的最简式都是CH,所以二者混合只要混合物的总质量一定,完全燃烧后所产生的CO2的质量就不变,
两种烃无论以何种比例混合,只要混合物的总质量一定,完全燃烧生成CO2的质量也一定,说明混合物各组分分子中含碳量相等,由于烃中只含有C、H元素,则含氢量也相等,故烃的实验式一定相同,
故答案为:HC≡CH;;CH2=CH2;
;实验式相同;
(4)①由反应信息可知,B(CH3)3分子中的一个B-C键断裂,Br原子取代甲基,甲基与H原子结合生成甲烷,B(CH3)3和HBr反应生成其二溴代物为B(CH3)Br2,1molB(CH3)3发生二溴取代同时生成2mol甲烷,反应方程式为:B(CH3)Br2+2HBrB(CH3)Br2+2CH4,
故答案为:B(CH3)Br2+2HBrB(CH3)Br2+2CH4;
②5.6g B(CH3)3的物质的量为:=0.1mol,9.72g HBr的物质的量为:
=0.12mol,
假设生成的B(CH3)2Br为xmol,生成B(CH3)Br2为ymol,根据B原子及溴原子守恒,则:x+y=0.1、x+2y=0.12,
解得:x=0.08、y=0.02,
故B(CH3)2Br与B(CH3)Br2的物质的量之比为:0.08mol:0.02mol=4:1,
答:B(CH3)2Br与B(CH3)Br2的物质的量之比为4:1.
解析
解:(1)烃完全燃烧后,生成CO2和H2O(g)体积比为2:1,C、H原子个数比为1:1,烃可能为:CH≡CH、等,
故答案为:CH≡CH;.
CH≡CH、、
(每空(1分)只要答案合理)
(2)某烃A 0.2mol 在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2mol,则分子中含有N(C)=6,n(H)=12,分子式为C6H12,
①若取一定量的该烃A完全燃烧后,生成CO2和H2O各3mol,由分子组成可知烃为0.5mol,质量为0.5mol×(84g/mol)=42g,
消耗氧气的物质的量为0.5mol×(6+)=4.5mol,
体积为4.5mol×22.4L/mol=100.8L,
故答案为:42;100.8;
②C6H12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的是环己烷,即,
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):,烃A可能有的结构简式为(CH3)3C-CH=CCH2、CH3-C(CH3)=C(CH3)-CH3、CH3CH(CH3)-C(CH3)=CH2等,
故答案为:(CH3)3C-CH=CCH2、CH3-C(CH3)=C(CH3)-CH3、CH3CH(CH3)-C(CH3)=CH2;
(3)(1)烯烃的通式为CnH2n,其最简式为CH2,所以任意两种烯烃混合,只要混合物的总质量一定,完全燃烧后所产生的CO2的质量就不变,如:CH2=CH-CH3和CH2=CH2;
乙炔和苯的最简式都是CH,所以二者混合只要混合物的总质量一定,完全燃烧后所产生的CO2的质量就不变,
两种烃无论以何种比例混合,只要混合物的总质量一定,完全燃烧生成CO2的质量也一定,说明混合物各组分分子中含碳量相等,由于烃中只含有C、H元素,则含氢量也相等,故烃的实验式一定相同,
故答案为:HC≡CH;;CH2=CH2;
;实验式相同;
(4)①由反应信息可知,B(CH3)3分子中的一个B-C键断裂,Br原子取代甲基,甲基与H原子结合生成甲烷,B(CH3)3和HBr反应生成其二溴代物为B(CH3)Br2,1molB(CH3)3发生二溴取代同时生成2mol甲烷,反应方程式为:B(CH3)Br2+2HBrB(CH3)Br2+2CH4,
故答案为:B(CH3)Br2+2HBrB(CH3)Br2+2CH4;
②5.6g B(CH3)3的物质的量为:=0.1mol,9.72g HBr的物质的量为:
=0.12mol,
假设生成的B(CH3)2Br为xmol,生成B(CH3)Br2为ymol,根据B原子及溴原子守恒,则:x+y=0.1、x+2y=0.12,
解得:x=0.08、y=0.02,
故B(CH3)2Br与B(CH3)Br2的物质的量之比为:0.08mol:0.02mol=4:1,
答:B(CH3)2Br与B(CH3)Br2的物质的量之比为4:1.
(2014秋•衡水校级期末)某烃A 0.2mol 在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2mol.试回答:
(1)烃A的分子式为______.
(2)若取一定量的烃A完全燃烧后,生成CO2和H2O各3mol,则有______g烃A参加了反应,燃烧时消耗标准状况下的氧气______L.
(3)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,其一氯取代物只有一种,则烃A的结构简式为______.
(4)若烃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,烃A可能有的结构简式为______.
正确答案
解:(1)烃A 0.2mol 在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2mol,
根据原子守恒,A的分子中N(C)==6、N(H)=
=12,
故A的分子式为C6H12,
故答案为:C6H12;
(2)若取一定量的烃A完全燃烧后,生成CO2和H2O各3mol,根据原子守恒可知,参加反应A的质量=3mol×12g/mol+3mol×2×1g/mol=42g;
根据氧原子守恒可知,消耗氧气的物质的量为=4.5mol,故消耗氧气的体积为4.5mol×22.4L/mol=100.8L,
故答案为:42;100.8;
(3)A的分子式为C6H12,不能使溴水褪色,则A分子不含不饱和键,在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯取代物只有一种,分子中只有1种H原子,则该烃为环己烷,结构简式为,
故答案为:;
(4)A的分子式为C6H12,若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下,与H2加成,则A分子含有C=C,其加成产物经测定分子中含有4个甲基,则加成产物为(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3,故A的可能结构为(CH3)2C=C(CH3)2、CH2=C(CH3)CH(CH3)2、(CH3)3CCH=CH2,
故答案为:(CH3)2C=C(CH3)2、CH2=C(CH3)CH(CH3)2、(CH3)3CCH=CH2.
解析
解:(1)烃A 0.2mol 在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2mol,
根据原子守恒,A的分子中N(C)==6、N(H)=
=12,
故A的分子式为C6H12,
故答案为:C6H12;
(2)若取一定量的烃A完全燃烧后,生成CO2和H2O各3mol,根据原子守恒可知,参加反应A的质量=3mol×12g/mol+3mol×2×1g/mol=42g;
根据氧原子守恒可知,消耗氧气的物质的量为=4.5mol,故消耗氧气的体积为4.5mol×22.4L/mol=100.8L,
故答案为:42;100.8;
(3)A的分子式为C6H12,不能使溴水褪色,则A分子不含不饱和键,在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯取代物只有一种,分子中只有1种H原子,则该烃为环己烷,结构简式为,
故答案为:;
(4)A的分子式为C6H12,若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下,与H2加成,则A分子含有C=C,其加成产物经测定分子中含有4个甲基,则加成产物为(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3,故A的可能结构为(CH3)2C=C(CH3)2、CH2=C(CH3)CH(CH3)2、(CH3)3CCH=CH2,
故答案为:(CH3)2C=C(CH3)2、CH2=C(CH3)CH(CH3)2、(CH3)3CCH=CH2.
某有机物A分子式为CxHyOz,15g A完全燃烧生成22g CO2和9g H2O.
(1)该有机物的实验式是______.
(2)若A是一种无色具有强烈刺激性气味的气体,且有还原性,其结构简式是______.
(3)若A和Na2CO3混合有气体放出,和醇能发生酯化反应,则A的结构简式为______.
(4)若A是易挥发、有水果香味的液体,能发生水解反应,则其结构简式为______.
(5)若A分子结构中含有6个碳原子,具有多元醇和醛基的性质,则其结构简式为______.
正确答案
CH2O
HCHO
CH3COOH
HCOOCH3
CH2OH(CHOH)4CHO
解析
解:(1)n(CO2)==0.5mol,则n(C)=0.5mol,m(C)=0.5mol×12g/mol=6g,
n(H2O)==0.5mol,则n(H)=1mol,m(H)=1mol×1g/mol=1g,
根据质量守恒可知,A中m(O)=15g-6g-1g=8g,则n(O)==0.5mol,
故n(C):n(H):n(O)=0.5mol:1mol:0.5mol=1:2:1,故A的实验式为CH2O,
故答案为:CH2O;
(2)若A是一种无色具有强烈刺激性气味的气体,且有还原性,则A为甲醛,其结构简式为:HCHO,
故答案为:HCHO;
(3)若A和Na2CO3混合有气体放出,和醇能发生酯化反应,说明A中含有-COOH,且A的实验式为CH2O,则A为乙酸,其结构简式为:CH3COOH,
故答案为:CH3COOH;
(4)若A是易挥发、有水果香味的液体,能发生水解反应,说明A中含有酯基,属于酯,且A的实验式为CH2O,则A为甲酸甲酯,其结构简式为:HCOOCH3,
故答案为:HCOOCH3;
(5)若A分子结构中含有6个碳原子,具有多元醇和醛基的性质,说明A中含有醇羟基和醛基,且A的实验式为CH2O,则A为葡萄糖,其结构简式为:CH2OH(CHOH)4CHO,
故答案为:CH2OH(CHOH)4CHO.
在20℃时,某气态烃与O2的混合气在密闭的容器中点燃爆炸后又恢复到20℃,此时容器内气体的压强为反应前的一半,经NaOH溶液吸收后,容器内几乎成真空,此烃的分子式可能是( )
正确答案
解析
解:设此碳氢化合物的化学式为CxHy,则有:
4CxHy+(4x+y)O24xCO2+2yH2O
根据题意可知4+4x+y=2×4x,
由此可得:4x=4+y
若x=1,则y=0,不存在此物质,
若x=2,则y=4,物质为C2H4,
若x=3,则y=8,物质为C3H8,
若x>3,不符合烃的组成.
故选:B.
两种气态烃组成的混合气体0.1mol,完全燃烧得0.15mol CO2和3.6g H2O,下列关于该混合气体的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:混合气体0.1mol,完全燃烧得0.15mol CO2和3.6g H2O,
则有1mol混合烃中含有1.5molC,4molH,平均化学式为C1.5H4,
则混合物中气态烃所含的C原子数肯定一种烃大于1.5.另一种烃小于1.5,
小于1.5的烃只有甲烷符合,
故选C.
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