有机物分子的空间构型_章节学习

1

题型：填空题

|

填空题

为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验．

[分子式的确定]

（1）将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4g H2O和8.8g CO2，消耗氧气6.72L（标准状况下），则该物质中各元素的原子个数比是______．

（2）质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量为46，则该物质的分子式是______．

（3）根据价键理论，预测A的可能结构并写出其结构简式______．

[结构式的确定]

（4）1H核磁共振谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值（信号），根据峰值（信号）可以确定分子中氢原子的种类和数目．例如：甲基氯甲基醚（Cl-CH2-O-CH3）有两种氢原子（如图1）．经测定，有机物A的1H核磁共振谱示意图如图2所示，则A的结构简式为______．

[性质实验]

（5）A在一定条件下脱水可生成B，B可合成塑料C，请写出B转化为C的化学方程式：______

（6）体育比赛中当运动员肌肉扭伤时，队医随即用氯乙烷（沸点为12.27℃）对受伤部位进行局部冷冻麻醉．请用B选择合适的方法制备氯乙烷，要求原子利用率为100%，请写出制备反应的化学方程式：______．

正确答案

2：6：1

C2H6O

CH3CH2OH、CH3OCH3

CH3CH2OH

nCH2=CH2

CH2=CH2+HClCH3CH2Cl

解析

解：（1）n（CO2）==0.2 mol，

n（H2O）==0.3 mol，反应中消耗O2的物质的量n（O2）==0.3 mol，

则有机物中氧原子物质的量 n（O）=0.2 mol×2+0.3 mol×1-0.3 mol×2=0.1 mol，

所以该物质中C、H、O原子的个数比为0.2 mol：（0.3 mol×2）：0.1 mol=2：6：1．

故答案为：2：6：1；

（2）因其相对分子质量为46，该物质中C、H、O原子的个数比为2：6：1，则其分子式为C2H6O，

故答案为：C2H6O；

（3）据A的分子式为C2H6O，A为饱和化合物，有机物A的结构为：CH3CH2OH或CH3OCH3，

故答案为：CH3CH2OH、CH3OCH3；

（4）根据图2可知，A分子内有3种氢原子，所以其结构简式为CH3CH2OH，

故答案为：CH3CH2OH；

（5）乙醇在一定条件下脱水可生成乙烯，乙烯可合成包装塑料聚乙烯，反应的化学方程式为：nCH2=CH2，

故答案为：nCH2=CH2；

（6）B为乙烯，原子利用率为100%，则可用乙烯与HCl反应制备氯乙烷，反应的化学方程式为：CH2=CH2+HClCH3CH2Cl，

故答案为：CH2=CH2+HClCH3CH2Cl．

1

题型：简答题

|

简答题

有A、B两种烃，它们的组成相同，都约含85.7%的碳，烃A对氢气的相对密度是28；烃B式量比空气的平均式量稍小，且实验式与A相同，烃A、B都能使溴的四氯化碳溶液褪色，根据以上实验事实回答问题．

（1）推断A、B两烃的化学式．A______；B______．

（2）A、B中______（填A、B）存在同分异构体，同分异构体的名称是______．（有多少写多少）

（3）写出B与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式：______．

正确答案

解：（1）烃A对氢气的相对密度是28，所以烃A的相对分子质量为28×2=56，由于碳元素的质量分数为85.7%，所以烃A中C原子的数目为=4，所以烃A中H原子的数目为=8，所以烃A的分子式为C4H8．

A、B的最简式相同，所以A、B的最简式为CH2，B式量比空气的平均式量稍小，最简式CH2，所以B的分子式为C2H4．

故答案为：C4H8；C2H4．

（2）A为C4H8，B为C2H4，二者都能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明分子中含有1个C=C双键，属于烯烃．

A存在同分异构体，有1-丁烯、2-丁烯、2-甲基丙烯．B不存在同分异构体．

故答案为：A；1-丁烯、2-丁烯、2-甲基丙烯．

（3）B的分子式为C2H4，能使溴的四氯化碳溶液褪色，则B为乙烯CH2=CH2．与乙烯反应的方程式为：

CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br．

故答案为：CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br．

解析

解：（1）烃A对氢气的相对密度是28，所以烃A的相对分子质量为28×2=56，由于碳元素的质量分数为85.7%，所以烃A中C原子的数目为=4，所以烃A中H原子的数目为=8，所以烃A的分子式为C4H8．

A、B的最简式相同，所以A、B的最简式为CH2，B式量比空气的平均式量稍小，最简式CH2，所以B的分子式为C2H4．

故答案为：C4H8；C2H4．

（2）A为C4H8，B为C2H4，二者都能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明分子中含有1个C=C双键，属于烯烃．

A存在同分异构体，有1-丁烯、2-丁烯、2-甲基丙烯．B不存在同分异构体．

故答案为：A；1-丁烯、2-丁烯、2-甲基丙烯．

（3）B的分子式为C2H4，能使溴的四氯化碳溶液褪色，则B为乙烯CH2=CH2．与乙烯反应的方程式为：

CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br．

故答案为：CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br．

1

题型：单选题

|

单选题

两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后得到CO2和H2O的物质的量随混合烃的总物质的量的变化如图所示，

则下列对混合烃的判断正确的是（　　）

①一定有乙烯；②一定有甲烷；③一定有丙烷；

④一定无乙烷；⑤可能有乙烷；⑥可能有丙炔．

A②③⑤

B⑤⑥

C②④⑥

D①④

正确答案

C

解析

解：结合图可知，3mol混合烃完全燃烧生成6mol水，则该混合烃中平均含有H原子数为：=4；3mol混合烃完全燃烧生成的二氧化碳小于5mol，则混合烃中平均C原子数为：=≈1.67，故两种气态烃的平均组成为C1.67H4，根据碳原子平均数可知，混合气体一定含有CH4，由氢原子平均数可知，另一气态烃中氢原子数目为4，碳原子数目大于1.67，且为气体，可能含有乙烯、丙炔，一定没有乙烷、丙烷，

故正确的为：②一定有甲烷、④一定无乙烷、⑥可能有丙炔，

故选C．

1

题型：简答题

|

简答题

已知有机物A和B只含C、H、O三种元素，A的相对分子质量为62，A经催化氧化生成D，D经催化氧化生成E，A与E在一定条件下反应可生成一种环状化合物F．B的相对分子质量在100～200之间．完全燃烧166g B，得到352g二氧化碳和54g水．核磁共振氢谱显示B分子中只有2组不同结构位置的氢原子，且B能与NaHCO3溶液反应．请回答：

（1）A的分子式为______； F的结构简式为______；

B的结构简式为______．

（2）A与B在一定条件下反应可生成一种常见的合成纤维，写出合成该高分子化合物的化学方程式______．

（3）B的一种同分异构体（与B具有相同的官能团），在一定条件下可发生分子内脱水生成一种含有五元环和六元环的有机物G，则G的结构简式为______．

正确答案

解：（1）有机物A只含C、H、O三种元素，A经催化氧化生成D，D经催化氧化生成E，含有氧元素的有机物，能两次氧化的一般为醇→醛→酸，所以A可能为醇，E为A经过两次氧化生成，E碳数等于A，且E为酸，A与E在一定条件下反应可生成一种环状化合物F，说明A至少含有两个羟基，A的相对分子质量为62，所以A为乙二醇HOCH2CH2OH，分子式为：C2H6O2；E为乙二酸，A与E在一定条件下反应可生成一种环状化合物F，反应为，F的结构简式为：；

完全燃烧166gB，得到352g二氧化碳和54g水，n（C）=n（CO2）==8mol，m（C）=8mol×12g/mol=96g，n（H2O）==3mol，n（H）=6mol，m（H）=6mol×1g/mol=6g，m（C）+m（H）=096g+6g=102g，所以有机物含有氧元素，m（O）=166g-102g=64g，则n（O）==4mol；n（C）：n（H）：n（O）=8 mol：（3×2）mol：4 mol=4：3：2，所以B的最简式是C4H3O2，分子式为（C4H3O2）n，有机物A的相对分子质量不超过200，即83n≤200，则n=1或2，n=1不符合，所以分子式为C8H6O4；由分子式可知，不饱和度为4，考虑含有苯环，核磁共振氢谱显示B分子中只有2组不同结构位置的氢原子，且B能与NaHCO3溶液反应说明含有羧基，所以为对苯二甲酸，B的结构简式为，

故答案为：C2H6O2；；；

（2）A为乙二醇，B为对苯二甲酸，发生缩聚反应为，

故答案为：；

（3）因苯环为六元环，所以必须含有苯环，另两官能团需形成五元环，根据信息在一定条件下可发生分子脱水生成一种含有五元环，所以该同分异构为B的位置异构同分异构体，为邻二苯甲酸，G为其酸酐，邻苯二甲酸酸酐；其结构简式为，故答案为：．

解析

解：（1）有机物A只含C、H、O三种元素，A经催化氧化生成D，D经催化氧化生成E，含有氧元素的有机物，能两次氧化的一般为醇→醛→酸，所以A可能为醇，E为A经过两次氧化生成，E碳数等于A，且E为酸，A与E在一定条件下反应可生成一种环状化合物F，说明A至少含有两个羟基，A的相对分子质量为62，所以A为乙二醇HOCH2CH2OH，分子式为：C2H6O2；E为乙二酸，A与E在一定条件下反应可生成一种环状化合物F，反应为，F的结构简式为：；

完全燃烧166gB，得到352g二氧化碳和54g水，n（C）=n（CO2）==8mol，m（C）=8mol×12g/mol=96g，n（H2O）==3mol，n（H）=6mol，m（H）=6mol×1g/mol=6g，m（C）+m（H）=096g+6g=102g，所以有机物含有氧元素，m（O）=166g-102g=64g，则n（O）==4mol；n（C）：n（H）：n（O）=8 mol：（3×2）mol：4 mol=4：3：2，所以B的最简式是C4H3O2，分子式为（C4H3O2）n，有机物A的相对分子质量不超过200，即83n≤200，则n=1或2，n=1不符合，所以分子式为C8H6O4；由分子式可知，不饱和度为4，考虑含有苯环，核磁共振氢谱显示B分子中只有2组不同结构位置的氢原子，且B能与NaHCO3溶液反应说明含有羧基，所以为对苯二甲酸，B的结构简式为，

故答案为：C2H6O2；；；

（2）A为乙二醇，B为对苯二甲酸，发生缩聚反应为，

故答案为：；

（3）因苯环为六元环，所以必须含有苯环，另两官能团需形成五元环，根据信息在一定条件下可发生分子脱水生成一种含有五元环，所以该同分异构为B的位置异构同分异构体，为邻二苯甲酸，G为其酸酐，邻苯二甲酸酸酐；其结构简式为，故答案为：．

1

题型：简答题

|

简答题

某烃类化合物A，其蒸汽对氢气的相对密度是42，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢．

（1）A的结构简式为______，名称为______．

（2）A中的碳原子是否都处于同一平面？______（填“是”或“不是”）；A分子是否存在顺反异构体______（填“是”或“否”）．

（3）已知A、B、C有如下转化关系：AB则反应②的化学方程式为______；反应的类型是______．

正确答案

解：某烃类化合物A，其蒸汽对氢气的相对密度是42，则A的相对分子质量为84，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，所以该烃中C原子个数==6…12，分子式为C6H12，核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢，则A结构简式为（CH3）2C=C（CH3）2，A和溴发生加成反应生成B，B为（CH3）2CBrCBr（CH3）2，B发生消去反应生成C，C结构简式为CH2=C（CH3）C（CH3）=CH2，

（1）A的结构简式为（CH3）2C=C（CH3）2，碳碳双键在2号C，在2、3号C各含有1个甲基，其名称为：2，3-二甲基-2-丁烯，

故答案为：（CH3）2C=C（CH3）2；2，3-二甲基-2-丁烯；

（2）A具有乙烯结构，所以A中的碳原子都处于同一平面；由于（CH3）2C=C（CH3）2分子，碳碳双键两端含有的取代基相同，所以不存在顺反异构，

故答案为：是；否；

（3）B为（CH3）2CBrCBr（CH3）2，B发生消去反应生成C，C结构简式为CH2=C（CH3）C（CH3）=CH2，则反应②的化学方程式为：（CH3）2CBrCBr（CH3）2+2NaOHCH2=C（CH3）C（CH3）=CH2+2NaBr+2H2O，

故答案为：（CH3）2CBrCBr（CH3）2+2NaOHCH2=C（CH3）C（CH3）=CH2+2NaBr+2H2O；消去反应．

解析

解：某烃类化合物A，其蒸汽对氢气的相对密度是42，则A的相对分子质量为84，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，所以该烃中C原子个数==6…12，分子式为C6H12，核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢，则A结构简式为（CH3）2C=C（CH3）2，A和溴发生加成反应生成B，B为（CH3）2CBrCBr（CH3）2，B发生消去反应生成C，C结构简式为CH2=C（CH3）C（CH3）=CH2，

（1）A的结构简式为（CH3）2C=C（CH3）2，碳碳双键在2号C，在2、3号C各含有1个甲基，其名称为：2，3-二甲基-2-丁烯，

故答案为：（CH3）2C=C（CH3）2；2，3-二甲基-2-丁烯；

（2）A具有乙烯结构，所以A中的碳原子都处于同一平面；由于（CH3）2C=C（CH3）2分子，碳碳双键两端含有的取代基相同，所以不存在顺反异构，

故答案为：是；否；

（3）B为（CH3）2CBrCBr（CH3）2，B发生消去反应生成C，C结构简式为CH2=C（CH3）C（CH3）=CH2，则反应②的化学方程式为：（CH3）2CBrCBr（CH3）2+2NaOHCH2=C（CH3）C（CH3）=CH2+2NaBr+2H2O，

故答案为：（CH3）2CBrCBr（CH3）2+2NaOHCH2=C（CH3）C（CH3）=CH2+2NaBr+2H2O；消去反应．

热门试卷

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析