- 有机物分子的空间构型
- 共1163题
化学上常用燃烧法确定有机物组成,这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成,图中所列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置.完成下列问题:
(1)按产生的氧气按从左到右流向,所选择的装置各导管的连接顺序是______;
(2)C装置中浓硫酸的作用是______;
(3)D装置中MnO2的作用是______;
(4)燃烧管中CuO的作用是______;
(5)若准确称取9.0g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)经充分燃烧后,A管质量增加13.2g,B管质量增加5.4g,则该有机物的实验式为______;
(6)要确定该有机物的分子式,还要测定______.
正确答案
解:(1)D中生成的氧气中含有水蒸气,应先通过C中的浓硫酸干燥,在E中电炉加热时用纯氧氧化管内样品,生成二氧化碳和水,如有一氧化碳生成,则E中CuO可与CO进一步反应生成二氧化碳,然后分别通入B(吸收水)、A(吸收二氧化碳)中,根据产物的质量推断有机物的组成,则产生的氧气按从左到右流向,所选择装置各导管的连接顺序是g-f-e-h-i-c-d-a-b,
故答案为:g-f-e-h-i-c-d-a-b;
(2)D中生成的氧气中含有水蒸气,应先通过C中的浓硫酸干燥,以免影响实验结果,
故答案为:吸收水分,得干燥纯净的氧气;
(3)MnO2为分解制备氧气的催化剂,可加快产生氧气的速率,
故答案为:催化剂,加快产生氧气的速率;
(4)一氧化碳能与氧化铜反应,可被氧化成二氧化碳的性质可知,CuO的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2,
故答案为:使有机物更充分地被氧化,生成二氧化碳和水;
(5)A管质量增加1.32g说明生成了1.32g二氧化碳,可得碳元素的质量:1.32g××100%=0.36g,
B管质量增加0.54g说明生成了0.54g水,可得氢元素的质量:0.54g××100%=0.06g,
从而可推出含氧元素的质量为:0.9-0.36-0.06=0.48g,
设最简式为CXHYOZ
12X:Y:16Z=0.36::0.06:0.48
X:Y:Z=1:2:1,
所以最简式为CH2O,
故答案为:CH2O;
(6)知道该有机物的实验式,若要确定其分子式,还应该告诉该有机物的相对分子质量,
故答案为:相对分子质量.
解析
解:(1)D中生成的氧气中含有水蒸气,应先通过C中的浓硫酸干燥,在E中电炉加热时用纯氧氧化管内样品,生成二氧化碳和水,如有一氧化碳生成,则E中CuO可与CO进一步反应生成二氧化碳,然后分别通入B(吸收水)、A(吸收二氧化碳)中,根据产物的质量推断有机物的组成,则产生的氧气按从左到右流向,所选择装置各导管的连接顺序是g-f-e-h-i-c-d-a-b,
故答案为:g-f-e-h-i-c-d-a-b;
(2)D中生成的氧气中含有水蒸气,应先通过C中的浓硫酸干燥,以免影响实验结果,
故答案为:吸收水分,得干燥纯净的氧气;
(3)MnO2为分解制备氧气的催化剂,可加快产生氧气的速率,
故答案为:催化剂,加快产生氧气的速率;
(4)一氧化碳能与氧化铜反应,可被氧化成二氧化碳的性质可知,CuO的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2,
故答案为:使有机物更充分地被氧化,生成二氧化碳和水;
(5)A管质量增加1.32g说明生成了1.32g二氧化碳,可得碳元素的质量:1.32g××100%=0.36g,
B管质量增加0.54g说明生成了0.54g水,可得氢元素的质量:0.54g××100%=0.06g,
从而可推出含氧元素的质量为:0.9-0.36-0.06=0.48g,
设最简式为CXHYOZ
12X:Y:16Z=0.36::0.06:0.48
X:Y:Z=1:2:1,
所以最简式为CH2O,
故答案为:CH2O;
(6)知道该有机物的实验式,若要确定其分子式,还应该告诉该有机物的相对分子质量,
故答案为:相对分子质量.
某化合物6.4g在氧气中完全燃烧,只生成8.8gCO2和7.2g H2O.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:化合物燃烧生成8.8gCO2和7.2gH2O,根据元素守恒则一定含有C、H元素,
8.8g二氧化碳的物质的量为=0.2mol,n(C)=n(CO2)=0.2mol,m(C)=0.2mol×12g/mol=2.4g,
7.2g水的物质的量为=0.4mol,n(H)=2n(H2O)=0.8mol,m(H)=0.8g,
故化合物中N(C):N(H)=0.2mol:0.8mol=1:4,
由于m(C)+m(H)=2.4g+0.8g=3.2g<6.4g,所以该化合物中一定含有氧元素,含有氧元素的物质的量为:=0.2mol,
该有机物分子中含有的C、H、O数目之比为:0.2mol:0.8mol:0.2mol=1:4:1,
该有机物的最简式为CH4O,
该化合物为烃的含氧衍生物,
根据以上分析可知,AC错误,BD正确,
故选BD.
某气态烃1.12L(STP)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11g.
(1)试求该有机物的分子式.
(2)写出该烃一氯代物种类最多的一种结构的结构简式并用系统命名法命名之.
正确答案
解:(1)标准状况下1.12L气体的物质的量为:=0.05mol,浓硫酸增重的为水的质量,则0.05mol该烃完全燃烧生成水的物质的量为:
=0.3mol,该烃分子中含有H原子数为:N(H)=
=12,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:
=0.25mol,该烃分子中含有C原子数为:
=5,所以该烃的分子式为:C5H12,
答:该烃的分子式为:C5H12;
(2)分子式为C5H12的烷烃为戊烷,戊烷的同分异构体有写出最长的碳链:①、②
③
,
①的一氯代物有3种,②的一氯代物有4种,③的一氯代物只有1种,
所以一氯代物的同分异构体最多的为,其名称为:2-甲基丁烷,
答:该烃一氯代物种类最多的一种结构的结构简式为,用系统命名法命名为2-甲基丁烷.
解析
解:(1)标准状况下1.12L气体的物质的量为:=0.05mol,浓硫酸增重的为水的质量,则0.05mol该烃完全燃烧生成水的物质的量为:
=0.3mol,该烃分子中含有H原子数为:N(H)=
=12,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:
=0.25mol,该烃分子中含有C原子数为:
=5,所以该烃的分子式为:C5H12,
答:该烃的分子式为:C5H12;
(2)分子式为C5H12的烷烃为戊烷,戊烷的同分异构体有写出最长的碳链:①、②
③
,
①的一氯代物有3种,②的一氯代物有4种,③的一氯代物只有1种,
所以一氯代物的同分异构体最多的为,其名称为:2-甲基丁烷,
答:该烃一氯代物种类最多的一种结构的结构简式为,用系统命名法命名为2-甲基丁烷.
今有A、B两种有机物相对分子质量相同.A是一种芳香烃,且分子中所有的原子可以在同一个平面上.B是烃的含氧衍生物.各取1mol A、B完全燃烧,生成的CO2分别为8mol和4mol.A和苯分子中氢的质量分数相同.
(1)A的结构简式为______B的分子式为______
(2)B分子有多种同分异构体,其中有一种含有羧基,不含甲基的物质甲.该分子能发生多种反应,如能生成五元环状物质乙,也能生成最简式与乙相同的两种聚合物丙和丁(丁是由二步反应得到的).请分别写出这些物质的结构简式.
正确答案
解:(1)1mol A、B完全燃烧生成的CO2分别为8mol和4mol,则A分子中含有8个C,B分子中含有4个C,A和苯分子中氢的质量分数相同,则A的最简式为CH,则A的分子式为:C8H8,又A是一种芳香烃,且分子中所有的原子可以在同一个平面上,则A分子中含有苯环,还含有1个碳碳双键,则A的结构简式为:;B为含氧衍生物,A、B两种有机物相对分子质量相同,则B的相对分子质量为104,B分子中O、H的总的相对原子量为:104-12×4=56,A分子中最多含有H原子数为:4×2+2=10,则A中含有O的总原子量至少为:56-10=46,所以A分子中含有3个O原子、8个H原子,其分子式为:C4H8O3,
故答案为:;C4H8O3;
(2)B的分子式为C4H8O3,其中甲分子中含有羧基,不含甲基,则甲分子中含有1个羧基、1个羟基和3个亚甲基,其结构简式为:;
甲分子中含有羧基和羟基,分子内能发生酯化反应生成五元环状物质乙,则乙的结构简式为:;
甲还能生成最简式与乙相同的两种聚合物丙和丁,丁是由二步反应得到的,则丙为甲发生水解反应生成的,则丙的结构简式为:;
丁为甲先发生消去反应、在发生加聚反应生成的高分子化合物,丁的结构简式为:,
故答案为:;
;
;
.
解析
解:(1)1mol A、B完全燃烧生成的CO2分别为8mol和4mol,则A分子中含有8个C,B分子中含有4个C,A和苯分子中氢的质量分数相同,则A的最简式为CH,则A的分子式为:C8H8,又A是一种芳香烃,且分子中所有的原子可以在同一个平面上,则A分子中含有苯环,还含有1个碳碳双键,则A的结构简式为:;B为含氧衍生物,A、B两种有机物相对分子质量相同,则B的相对分子质量为104,B分子中O、H的总的相对原子量为:104-12×4=56,A分子中最多含有H原子数为:4×2+2=10,则A中含有O的总原子量至少为:56-10=46,所以A分子中含有3个O原子、8个H原子,其分子式为:C4H8O3,
故答案为:;C4H8O3;
(2)B的分子式为C4H8O3,其中甲分子中含有羧基,不含甲基,则甲分子中含有1个羧基、1个羟基和3个亚甲基,其结构简式为:;
甲分子中含有羧基和羟基,分子内能发生酯化反应生成五元环状物质乙,则乙的结构简式为:;
甲还能生成最简式与乙相同的两种聚合物丙和丁,丁是由二步反应得到的,则丙为甲发生水解反应生成的,则丙的结构简式为:;
丁为甲先发生消去反应、在发生加聚反应生成的高分子化合物,丁的结构简式为:,
故答案为:;
;
;
.
氢、碳两种元素组成的化合物,碳、氢两种元素的质量比是3:1这种化合物的化学式为______.
正确答案
CH4
解析
解:设碳、氢元素组成的化合物的化学式为CxHy,
由碳、氢元素的质量比为3:1,则
12×x:1×y=3:1
解得:x:y=1:4,
氢原子已经达到饱和,则化合物的化学式为CH4,
故答案为:CH4.
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