- 烯烃的通性
- 共2045题
(8分)某有机物R 6.0 g,完全燃烧后,产物依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重 7.2 g,碱石灰增重13.2 g,已知相同条件下该有机物蒸气对氢气的相对密度为30。通过计算推断:①该有机物R的分子式。②写出该有机物所有可能的结构。
正确答案
① C3H8O ② CH3CH2CH2OH CH3CHOHCH3 CH3OCH2CH3
在相同条件下,气体的摩尔质量之比是密度之比,所以该有机物的相对分子质量是30×2=60。浓硫酸增重 7.2 g,说明生成物水是7.2g,物质的量是,碱石灰增重13.2 g,说明CO2是13.2g,物质的量是
。有机物的物质的量是0.1mol,所以该有机物中含有的碳原子是3个,氢原子是8,因此氧原子是
,所以有机物的分子式是C3H8O,可能的结构简式是CH3CH2CH2OH、CH3CHOHCH3、CH3OCH2CH3。
某有机物A只含有一个氧原子。将0.1 mol A在足量氧气中完全燃烧产生3.6g水,产物还能与100 mL 2mol/L烧碱溶液恰好完全反应,将所得溶液在低温下蒸干,能得到16.8g纯净物。请计算:①A的分子式;②若A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,请写出A的结构简式。
正确答案
试题分析:n(H2O)=3.6g÷18g/mol=0.2 mol
因此根据氢原子守恒可知A中含有4个H
氢氧化钠的物质的量=0.1L×2mol/L=0.2mol
若纯净物是Na2CO3,则:
CO2 + 2NaOH=Na2CO3 + H2O
0.2mol 0.1mol
m(Na2CO3) 0.1mol×106g/mol=10.6g<16.8g
若纯净物是NaHCO3,则:
CO2 + NaOH = NaHCO3
0.2mol 0.2mol
m(NaHCO3) =0.2mol×84g/mol=16.8g
因此所得纯净物是NaHCO3
实验根据碳原子守恒可知n(CO2)=0.2mol
则有机物A中含有2个C
因此A的分子式为C2H4O
又因为A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰
这说明A分子中氢原子只有一类
所以A的结构简式为。
某链烃3.6g和Cl2发生取代反应,控制反应条件使其仅生成一氯代物,将反应生成的气体(一氯代物为液体)用NaOH溶液吸收恰好和0.1mol·L-1 NaOH溶液500mL完全反应,试解答下列问题:
(1)求该烃的相对分子质量;
(2)若该烃既不能使酸性KMnO4溶液褪色,又不能使溴水褪色,试求该烃的分子式。
(3)若该烃的一氯代物只有一种,试确定该烃的结构简式 (要求写出计算过程)。
正确答案
(7分)(1)72 (2分)(2)C5H12 (2分)(3) C(CH3)4 (3分)
试题分析:(1)消耗氢氧化钠的物质的量是0.1mol/L×0.5L=0.05mol,根据反应式NaOH+HCl=NaCl+H2O可知,生成的氯化氢是0.05mol。由于生成的是一氯代物,所以该烃的物质的量是0.05mol,则该烃的相对分子质量是3.6g÷0.05mol=72。
(2)若该烃既不能使酸性KMnO4溶液褪色,又不能使溴水褪色,说明不是烯烃。由于72÷14=5……2,因此是烷烃,化学式是C5H12。
(3)若该烃的一氯代物只有一种,这说明分子的氢原子完全是相同的,因此应该是新戊烷,结构简式是C(CH3)4。
点评:该题是中等难度的试题,侧重对学生基础知识的巩固和训练,明确有关的反应的原理以及常见烃分子的组成特点是答题的关键,有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力。
(5分)现将0.1mol某烃完全燃烧生成的气体全部依次通过浓硫酸和氢氧化钠溶液,经测定,前者增重10.8g,后者增重22g(假定气体全部吸收)。试通过计算推断该烃的分子式(要有计算过程)。若该烃的一氯代物只有一种,试写出该烃的结构简式。
正确答案
C5H12;:C(CH3)4
试题分析:0.1mol的该烃完全燃烧生成的:
n(H2O)=10.8g/18g·mol‑1=0.6mol
n(CO2)=22g/44g·mol‑1=0.5mol
所以根据原子守恒可知:n(烃):n(C):n(H)=1:5:12
因此该烃的分子式为:C5H12
又因为该烃的一氯代物只有一种
所以烃是新戊烷
其结构简式是C(CH3)4
点评:判断一氯代物的关键是准确判断出分子中氢原子的种类,方法是同一个碳原子上的氢原子是相同的,其次同一个碳原子所连接的所有甲基上的氢原子是相同的,再就是具有对称性结构的(类似于平面镜成像中物体和像的关系),据此可以进行有关的判断。。
有机物分子式的确定常采用燃烧法,其操作如下:在电炉加热下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。如图所示是用燃烧法测定有机物分子式常用的装置,其中A管装碱石灰,B管装无水CaCl2。现准确称取1.80 g有机物样品(含C、H元素,还可能含有O元素),经燃烧被吸收后A管质量增加1.76 g,B管质量增加0.36 g。请按要求填空:
(1)此法适宜于测定固体有机物的分子式,此有机物的组成元素可能是________。
(2)产生的气体按从左到右的流向,所选各装置导管口的连接顺序是________。
(3)E和D中应分别装有何种药品________。
(4)如果将CuO网去掉,A管增加的质量将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)该有机物的最简式是________________。
(6)要确定该有机物的分子式,还必须知道的数据是________。
A.消耗液体E的质量 B.样品的摩尔质量
C.CuO固化减少的质量 D.C装置增加的质量
E.燃烧消耗氧气的物质的量
(7)在整个实验开始之前,需先让D产生的气体通过整套装置一段时间,其目的是_________________________________________________________________。
正确答案
(1)C、H、O (2)gefhicd(或dc)ab(或ba)(3)H2O2和MnO2(或H2O和Na2O2)(4)减小(5)CHO2(6)B(7)除去装置中的空气
试题分析:(1)B管质量增加为所吸收水的质量,A管质量增加为所吸收CO2的质量。m(H2O)=0.36 g,m(H)=0.36 g×=0.04 g。m(CO2)=1.76 g,m(C)=1.76 g×
=0.48 g。1.80 g-0.04 g-0.48 g=1.28 g≠0,故有机物中除含C、H外,还含O。(2)要确定有机物的分子式,就要首先确定有机物的组成元素。由题给信息可知,B管吸收水分,A管吸收CO2,B管要连在A管前面,否则A管会将CO2、H2O一同吸收。有机物在电炉中的燃烧需要O2,这就需要D装置与电炉相连,D装置提供的氧气中含有水份,其后应连接C装置除水份。故导管接口的顺序为g→e→f→h→i→c→d→a→b(其中a与b、c与d的顺序可交换)。(3)E、D中的药品是用来制O2的,一种为液体,一种为固体。显然,液体应为双氧水(或H2O),固体为MnO2(或Na2O2)。(4)若将氧化铜网去掉,则有机物燃烧产生的CO不能被A管吸收,A管增加的质量将减小。(5)由(1)知,n(H)=0.04 mol,n(C)=
=0.04 mol,n(O)=
=0.08 mol,该有机物的最简式为CHO2。(6)已知最简式为CHO2,只要再知道有机物的相对分子质量,即可求出其分子式。设其分子式为(CHO2)n,则n=
=
。(7)通O2赶尽装置中的CO2、H2O,否则所求有机物中C、H含量偏高。
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