- 烯烃的通性
- 共2045题
某有机物由C、H、O三种元素组成,将该有机物3g充分燃烧生成0.15mol二氧化碳和3.6g水,已知该有机物的蒸汽密度为2.68 g/L(折算成标准状况)。该有机物能与金属钠反应。则:
(1)通过计算求出该有机物的分子式为 ;
(2)写出该有机物的结构简式为 、 。
(3)取3g该有机物与金属钠反应,产生H2的体积为 (标况下)
(4)将该有机物与浓硫酸共热可制得烯烃,请写出反应方程式
正确答案
试题分析:(1)该有机物的蒸汽密度为2.68 g/L(折算成标准状况)
则该有机物的相对分子质量是2.68×22.4=60
则3g有机物的物质的量是0.05mol
生成水和CO2的物质的量分别是0.2mol和0.15mol
则根据原子守恒可知
有机物中碳氢原子的质量分别是0.15mol×12g/mol=1.8g、0.4g
所以根据质量守恒定律可知
有机物中氧原子的质量是3g-1.8g-0.4g=0.8g
则含有的氧原子的物质的量是0.05mol
所以该有机物中C、H、O三种原子的个数之比是3:8:1
由于碳原子已经达到饱和状态
乙醇该有机物的分子式就是C3H8O
(2)该有机物能与金属钠反应,则根据化学式可知,该有机物是醇类,表示醚类,所以结构简式是CH3CH2CH2OH或CH3CHOHCH3
(3)3g有机物的物质的量是0.05mol
则根据氢原子守恒可知
生成氢气的物质的量是0.05mol÷2=0.025mol
所以标准状况下氢气的体积是0.025mol×22.4/L=0.56L
(4)丙醇可以发生消去反应生成丙烯,则反应的化学方程式是CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2↑+H2O或CH3CHOHCH3
CH2=CHCH3↑+H2O。
点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,侧重能力的培养和训练。有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力,也有助于培养学生的规范答题能力,提高学生分析问题、解决问题的能力。
已知1mol某有机物R含碳原子n mol,恰好完全燃烧时消耗O2 1.5 n mol。回答下列问题:
(1)R的化学式可能为①_________________;②___________________(用n 表示分子中原子数)
(2)若4.4g R与足量Na反应收集到560 mLH2(标准状况)则R可能有_________种结构。
正确答案
(1)CnH2n CnH2n+2O (2)8
考查有机物分子式及结构简式的判断。
(1)因为nmol碳原子需要nmol氧气,这说明和氢原子结合的氧原子是0.5nmol×2=nmol,即分子中至少还有2nmol氢原子。所以可能的氟÷化学式为CnH2n、CnH2n+2O.
(2) 560 mLH2(标准状况)是0.56L÷22.4L/mol=0.025mol,所以R的相对分子质量是4.4÷(0.025×2)=88,即其化学式为C5H12O.由于戊烷有3种同分异构体,分别是正戊烷、异戊烷和新戊烷,分子中的氢原子分别有3种、4种和1种,所以相应一元醇就有8种。
有机物A满足下列条件:
①它在空气中完全燃烧的产物是CO2和H2O,且燃烧过程中产生CO2的物质的量等于消耗掉O2的物质的量,也正好和生成H2O的物质的量相等;
②质谱显示A的分子离子峰质荷比为180,分子中含有六元环;
③碳和氧原子在分子结构中都有两种不同的化学环境,A的核磁共振氢谱中有3个吸收峰。
回答下列问题:
(1)A的实验式(最简式)是________;
(2)A的分子式是________;
(3)A的结构简式是________;
(4)A有一种同分异构体B,其分子中也有六元环,所有碳原子都处于相同化学环境,其结构简式是________。
正确答案
(1)CH2O (2)C6H12O6
燃烧时n(CO2)=n(O2)说明有机物的分子式可表示成Cx(H2O)y,n(CO2)=n(H2O)说明有机物分子中C、H原子个数比为1∶2,故最简式为CH2O,结合相对分子质量为180(质谱显示)可知分子式为C6H12O6。该有机物分子中C、O原子都有两种不同的化学环境且分子中含有六元环,则该六元环必是由3个C原子和3个O原子交替形成。剩下的3个C原子和3个O原子有两种组合方式,一种是甲氧基(CH3O—),一种是羟甲基(HOCH2—),再结合分子中氢原子有三种不同的化学环境(核磁共振氢谱显示)可得结果。若所有碳原子均处于相同的化学环境,则必是由六个碳原子形成六元环。
核磁共振谱是测定有机物分子结构最有用的工具之一。在有机物分子中,不同位置的氢原子在质子核磁共振谱(PMR)中给出的峰值(信号)也不同,根据峰(信号)可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如:乙醛的结构式为:
,其PMR谱中有2个信号峰,其强度之比为3∶1。
⑴下列有机物分子中,在质子核磁共振谱中只给出一种峰(信号)的是________
⑵化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的PMR谱上只有1个峰,则A的结构简式为 。B的PMR谱上有 个峰,强度比为 。
正确答案
(1) AD; (2) BrCH2-CH2Br, 两,1∶3(或3:1)
试题分析:(1)在核磁共振谱中,有几种氢原子,就有几个峰。在质子核磁共振谱中只给出一种峰(信号)说明只含有一种氢原子。A一种正确。B2种错误。C2种,错误。D1种。正确。所以选项为AD。(2)A的分子式是C2H4Br2,A的PMR谱上只有1个峰则它只有一种氢原子。结构简式为BrCH2-CH2Br。B与它是同分异构体,只有一种,结构简式为CH3-CHBr2。有两种氢原子,个数比为3:1.所以B的PMR谱上有2个峰,强度比为3:1(或者1:3)
(4分)在常压,150℃时,某气态烃与过量氧气的混合气体aL,点燃后并恢复至原来的条件,体积仍为aL。然后将燃烧产物通过浓硫酸,体积减少bL,再通过NaOH溶液,体积又减少bL,最后剩有少量尾气。该烃的分子式是 。
正确答案
(4分)C2H4
试题分析:因反应前后,气体的体积不变,则
CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+y/2H2O,150℃时,水为气态,1+ x+y/4=x+y/2,求出y=4。
因为浓硫酸吸收的是水,氢氧化钠吸收的是二氧化碳,两者的体积相等,说明二氧化碳和水的体积相等,则烃中C与H的比例是1:2,则分子式为C2H4。
点评:利用有机物燃烧前后体积的变化确定有机物分子式是高中必须掌握的方法,属于简单题。
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