有机物分子式和结构式的确定的习题Word格式.docx
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若生成水的物质的量小于2倍原混合烃的物质的量,则原混合烃中必有C2H2。
(5)气体混合烃与足量的氧气充分燃烧后,若总体积保持不变,则原混合烃中的氢原子平均数为4;
若体积扩大,则原混合烃中的氢原子平均数大于4;
若体积缩小,则原混合烃中氢原子平均数小于4,必有C2H2。
(温度在100℃以上)
1、常温常压下,等质量的以下各烃分别在足量的O2充分燃烧,消耗O2最多的是();
等物质的量的下列各烃分别在足量O2中充分燃烧,消耗O2最多的是()
A、甲烷B、乙烯C、丙炔D、丁烷
2、1.01×
105Pa,120℃时,某气态烃在密闭容器中与过量O2混和点燃,完全反应后,保持温度,压强不变,体积增大的是()
A、CH4B、C2H6C、C3H4D、C2H2
3、充分燃烧等物质的量的下列有机物,在相同条件下需要氧气最多的是()
A、C4H8O2B、C4H10C、C2H6O2D、C2H2
4、充分燃烧等质量的下列各组有机物,在相同条件下需O2的体积不完全相同的一组是
()
A、乙炔、苯B、乙醇、甲醚(CH3-O-CH3)
C、丙炔、异丙苯D、环丙烷、丙醇
5、某有机物在氧气中完全燃烧时,其蒸气与消耗的氧气及生成的二氧化碳在同温同压下的体积比为1∶4∶3,该有机物不可能是()
A、C3H4B、C3H8O2C、C3H6OD、C3H6O2
6、一定量的某有机物完全燃烧后,将燃烧产物通过足量的石灰水,经过滤可得沉淀10g,但称量滤液时,其质量只比原石灰水减少2.9g,则此有机物可能是()
A、乙烯B、乙二醇C、乙醇D、乙醚
7、经测定C3H7OH和C6H12组成的混合物中氧的质量分数为8%,则此混合物中氢的质量分数是()
A、78%B、22%C、14%D、13%
8、某有机物含C52.2%,含H13.0%;
该有机物1g与足量金属钠反应,标况下生成0.243LH2,则该有机物的分子式为()
A、C2H6OB、C2H4O2C、CH4OD、C4H10O
9、某共价化合物含碳、氢、氮三种元素,已知其分子内的4个氮原子排列成内空的四面体结构,且每2个氮原子间都有1个碳原子,分子中无C-C、C=C、C≡C键。
则此化合物的化学式是()
A、B、C、D、
10、在一定条件下,由A和B两种有机物组成的气态混合物,无论A、B的含量如何改变,安全燃烧10mL时,消耗氧气的量也不改变,则这两种有机物可能是()
A、、B、、C、、D、、
11、已知胰岛素中硫的质量分数为3.4%,胰岛素的相对分子质量为5734,则每个胰岛素分子所含的硫原子数为_____________。
12、某气态碳氢化合物中碳的质量分数为85.7%,1mol该烃含电子32mol,则化合物的分子式为_______。
13、吗啡是严格查禁的毒品。
吗啡分子含C71.58%、H6.67%、N4.91%,其余为O。
已知其相对分子质量不超过300。
则吗啡的相对分子质量为_______,吗啡的分子式为_______。
14、已知某碳氢化合物A的分子中:
①有6个碳原子②每个碳原子都以3个键长相等的等键分别跟其他3个碳原子相连,形成2个90°
的碳—碳—碳键角和1个60°
的碳—碳—碳键角。
根据以上事实判断:
(1)A的化学式为_________________________。
(2)分子中(填“有”或“无”)________________碳碳双键。
(3)A的结构可表示为(只要求画出碳架的空间结构,不要求写出C、H的符号)
参考答案
1、A;
D2、B3、B4、D5、D6、BC7、C8、A9、A10、AD
11、612、C4H813、285;
C17H19NO314、C6H6;
无;
确定分子式的方法
(1)求出每摩尔有机物中各元素原子的物质的量,即得分子式。
(2)求出有机物的实验式,再根据有机物的相对分子质量得出分子式。
(3)设有机物的分子式(如设为CxHyOz,若有机物为已知类别的,可直接利用通式),根据所给条件或用所设分子式写出反应方程式进行计算,直接得到分子中各元素原子的个数。
注:
相对分子质量的求解
①利用标准状况下的密度ρM=22.4ρ
②利用相对密度DM=DM’
③利用混合物的平均相对分子质量
④利用气态方程式PV=
RT所以M=
例题精讲
一、有机物分子式的确定
【例1】实验测得某碳氢化合物A中,含碳80%、含氢20%,求该化合物的实验式。
又测得该化合物的相对分子质量是30,求该化合物的分子式。
【解】:
(1)实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子,求化合物的实验式即是求该化合物分子中各元素原子的数目(N)之比。
=1∶3
该化合物的实验式是CH3。
(2)设该化合物分子中含有n个CH3,则:
该化合物的分子式是C2H6。
答:
该碳氢化合物的实验式是CH3,分子式是C2H6。
【例2】2.3g某有机物A完全燃烧后,生成0.1molCO2和2.7gH2O,测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6,求该化合物的分子式。
【分析】根据实验,该有机物燃烧的产物只有CO2和H2O,因此,该有机物中一定含有C和H;
至于O,由于其可能全部来自于燃烧时空气所提供的氧气,也可能来自于该有机物本身。
因此,该有机物分子中是否含有O,还需要通过计算反应物中C、H质量之和并与该有机物质量进行比较后,才能作出判断。
该有机物的相对分子质量,则可以利用实验测出的相对密度来求。
(1)求2.3g该有机物中组成元素的质量:
C:
C → CO2
12 44
m(C) 44g/mol×
0.1mol
=1.2g
H:
2H → H2O
2 18
m(H) 2.7g
=0.3g
m(C)+m(H)=1.2g+0.3g=1.5g<2.3g
该有机物中C的质量与H的质量之和(1.5g)小于该有机物的质量(2.3g),因此该有机物A中还含有O,其质量为:
m(O)=m(A)-m(C)-m(H)=2.3g-1.5g=0.8g
(2)求该有机物的相对分子质量:
Mr(A)=d×
Mr(空气)=1.6×
29 =46
(3)求该有机物分子中各元素原子的数目:
答:
该有机物的分子式是C2H6O。
【例3】0.60g某饱和一元醇A,与足量的金属钠反应,生成氢气112mL(标准状况)。
求该一元醇的分子式。
【解】:
饱和一元醇的通式为CnH2n+1OH,该一元醇的摩尔质量为 M(A)。
=60g/mol
该一元醇的相对分子质量是60。
根据该一元醇的通式,有下列等式:
12n+2n+1+16+1=60n=3
该一元醇的分子式是C3H7OH。
二、通过实验确定乙醇的结构式
[例4]某烃含碳氢两元素的质量比为3∶1,该烃对H2的相对密度为8,试确定该烃的分子式.
分析:
解法一:
Mr=2×
8=16,M=16g·
mol-1,1mol烃中含C、H的物质的量为:
所以该烃的分子式为CH4.
解法二:
烃分子中C、H原子个数比为:
最简式为CH4,式量为16.因为Mr=16,故该烃的分子式为CH4.
答案:
CH4
[例5]已知第一种气态有机物在标准状况下的密度为2.59g/L,第二种气态有机物对空气的相对密度为1.87,第三种气态有机物在标准状况下250mL质量为0.49g.求这三种有机物的相对分子质量.
计算相对分子质量有三种不同方法
1.根据标准状况下气体的密度计算相对分子质量.根据标准状况的气体密度计算气体的摩尔质量,其数值即为相对分子质量.M=22.4×
d如第一种有机物M=22.4×
2.59=58
2.根据气体相对密度计算相对分子质量.M=DA×
MA用相对密度乘相对气体的相对分子质量.如第二种有机物M=1.87×
29=54
3.根据标准状况下,一定质量气体的体积计算相对分子质量.
58、54、44
[例6]某气态碳氢化合物中含碳75%,它的密度是同温同压下氢气密度的8倍,求有机物的分子式.
计算推断分子式此题有三种方法
1.基本方法:
先根据测得的气体密度计算气体的摩尔质量,然后计算1mol气态有机物中各元素原子的物质的量,最后确定该气态有机物的分子式.M=8×
2=16
所以该有机物的分子式为CH4
2.最简式法:
根据已知先求出摩尔质量,再据质量分数求出碳氢原子个数比,然后找到最简式式量与相对分子质量的关系,最后确定分子式.M=8×
所以最简式为CH4其式量=16
设分子式为(CH4)n
因为最简式式量=相对分子质量
所以分子式就是最简式,即为CH4
3.商余法:
根据碳氢化合物中对其相对分子质量碳、氢原子的影响大小,用碳相对原子质量除以相对分子质量,所得商的整数部分就是烃分子中所含碳原子数的最大值,而余数就是氢原子数的最小值.注意从
为CH4
[例7]某烃1.68g,完全燃烧生成CO25.28g和H2O2.16g,经测定这种烃在标准状况下的密度为3.75g/L则其分子式是[ ]
A.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C6H12
本题是计算推断分子式的又一种类型,就是利用烃的完全燃烧反应方程式列出比例式求解类型.设烃分子式为CxHy,则有
解得x=6y=12答案:
D.
[例题8]2.3g某有机物A完全燃烧后,生成0.1molCO2和2.7gH2O,测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6,求该化合物的分子式.
根据实验,该有机物燃烧的产物只有CO2和H2O,因此,该有机物中一定含有C和H;
至于O,由于其可能全部来自于燃烧时空气所提供的氧气,也可能来自于该有机物本身.因此,该有机物分子中是否含有O,还需要通过计算反应物中C、H质量之和并与该有机物质量进行比较后,才能作出判断.该有机物的相对分子质量,则可以利用实验测出的相对密度来求.
(1)求2.3g该有机物中组成元素的质量:
C ——→ CO2
12 44
m(C) 44g/mol×
=1.2g
2H ——→ H2O
2 18
m(H) 2.7g
=0.3g
m(C)+m(H)=1.2g+0.3g=1.5g<2.3g
m(O)=m(A)-m(C)-m(H) =2.3g-1.5g=0.8g
29=46
该有机物的分子式是C2H6O.
[例9]标准状况下,密度为0.717g/L的某气态烃0.56L,在足量氧气中充分燃烧,反应后的气体先通过无水氯化钙,氯化钙增重0.9g;
再通过氢氧化钠溶液,溶液增重1.1g.通过计算判断此气态烃的分子式,并画出其分子空间结构的示意图.
本题是在已知有机物完全燃烧时,涉及的有关物质量关系,判断其分子组成的典型定量计算题.其解法有三种.
第一种解法是通过该烃燃烧生成的CO2和H2O的量,即本题中燃烧生成气体经过NaOH溶液和无水氯化钙后,两者增重的量,计算出烃中的C、H元素的质量比,进而求得实验式.再根据题中该气态烃在标准状况下的密度,求得其相对分子质量.最后由实验式和相对分子质量.判断它的分子组成.然而本题所给数据,求得实验式为CH4.依据烃的分子组成中,C原子个数为n时,H原子的最多个数不大于(2n+2)个的规律,即可确定此实验式就是所求的分子式.
第二种解法是通过烃的燃烧通式:
计算该烃1mol完全燃烧时,生成CO2和H2O物质的量,从而求得烃分子中C、H元素原子个数,求得其分子式
第三种解法是由本题特点决定的解法特例.即通过该烃在标准状况下的气体密度、计算相对分子质量为16.而相对分子质量为16的烃,是相对分子质量最小的甲烷,其分子式为CH4.
如上各解法均可求得该烃为甲烷,就可画出表示甲烷分子空间结构的正四面体分子构型.
解法1:
设该烃中C、H元素的质量分别为x、yg.
根据题意和题中数据:
CO2 ~ C H2O ~ 2H
44g 12g 18g 2g
1.1g x 0.9g y
44∶1.1=12∶x18∶0.9=2∶y
x=0.3(g)y=0.1(g)
烃中C、H元素原子个数比
该烃实验式为CH4,式量为16.
该烃相对分子质量=0.717×
22.4=16
该烃分子式为CH4,其分子空间结构示意图见下一解法的解题过程.
解法2:
设该烃为CmHn.此烃1mol完全燃烧生成CO2和H2O分别为xg和yg.
0.56∶22.4=1.1∶x0.56∶22.4=0.9∶y
x=44(g)y=36(g)
该烃分子式为CH4.其分子空间结构示意图为
解法3:
该烃摩尔质量=0.717×
22.4=16(g/mol),只能是有机物中相对分子质量最小的CH4.
[例10]标准状况下4.48L某烯烃和CO的混合气体与足量的氧气混合点燃,使之反应,将反应完毕后生成的气体通过浓硫酸,浓硫酸增重7.2g,并测得剩余气体中CO2为11.2L(标准状况),求此烯烃分子式.
烧方程式列方程求解.
设混气中烯烃为xmol,则CO为(0.2-x)mol.
烯烃分子式为C4H8.
[例11]某有机物的蒸气完全燃烧时需三倍于其体积的氧气,产生二倍于其体积的CO2,该有机物可能是[ ].
A.C2H4 B.C2H5OH C.CH3CHO D.CH3COOH
首先判断为C2化合物,但无助于选择,因为4个选项均是C2化合物,故关键是利用耗氧量进行选择.关于耗氧量的选择有两种解法求解.
解法一用通式求解.由:
得:
A.C2H4~3O2B.C2H5OH~3O2
解法二用“氢二氧一可内消”原则求解.关于(B)、(C)、(D)三项,均是烃的含氧衍生物,不必用常规关系式CxHyOz~(x+
CxHy(z可为0),即:
(B)C2H5OH~C2H4(C)CH3CHO~C2H2(D)CH3COOH~C2
AB
[例12]mg的饱和一元醇,在氧气中完全燃烧后,产生14.4g水和13.44L(标准状况下)二氧化碳气体.
(1)试确定该醇的化学式.
(2)m的值是多少?
根据mg饱和一元醇燃烧后产生的水和CO2的量可分别求得mg饱和一元醇中H和C的物质的量,二者之比正好等于饱和一元醇通式CnH2n+2O中2n+2与n的比,于是可求得n值,从而就能确定其化学式.再根据化学式和其燃烧方程式及产生CO2或水的差,就能求出m的值.
(1)设饱和一元醇的化学式为CnH2n+2O
该饱和一元醇的化学式为C3H8O.
60∶m=3∶0.6m=12
(1)C3H8O
(2)m=12
《烃》单元测试试题
一、选择题(只有一个选项符合题意,共有17小题,每小题3分,共51分)
1.大量获得乙烯的工业方法是
A乙醇脱水B石油分离C石油裂化D石油裂解
2.下列混合气体比乙烯含碳质量分数一定要高的是
A甲烷+乙烯B乙烷+乙炔C乙炔+丙烯D乙烷+丙烯
3.下列各组液体混合物,能用分液漏斗分离的是
A溴苯和溴B正己烷和水C苯和硝基苯 D乙醇和水
4.下列实验操作需要温度计,但不把它插入反应液体中的是
A乙醇制乙烯 B苯制硝基苯
C苯制溴苯 D实验室蒸馏石油
5.制取较纯的一氯乙烷,用下列哪种方法
A乙烷和氯气取代 B乙烯加成氢气,再用氯气取代
C乙烯和氯化氢加成 D乙烯和氯气加成
6.2-甲基丁烷和氯气发生取代反应得到的一氯代物有
A3种B4种C5种D6种
7.下列物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是
A甲苯B苯C乙烯D乙炔
8.甲烷和丙烷混合气的密度与同温同压下乙烷的密度相同,混合气中甲烷和丙烷的体积比是
A2:
1B3:
1C1:
3 D1:
1
9.一定条件下,1mol下列物质与H2发生加成,需要H2最多的是
A丙炔B1-己烯
C苯乙烯()D氯乙烯
10.1摩尔气态烃A最多和2摩尔HCl加成,生成氯代烷B,1摩尔B与4摩尔Cl2发生取代反应,生成只含碳、氯两种元素的C。
则A的分子式为
A.C2H2B.C2H4C.C3H4D.C4H6
11.将浓溴水加入苯中,溴水的颜色变浅,这是由于发生了
A.化学反应B.取代反应C.加成反应D.物理变化
12.某烃的分子式为C10H14,不能使溴水褪色,但可使酸性高锰酸钾溶液褪色,
分子结构中只含有一个烷基,则此烷基的结构共有:
A、2种B、3种C、4种D、5种
13.结构式如右图所示,该化合物的正确命名是:
A.2-甲基4-异丙基已烷B.2,4,5-三甲基已烷
C.新壬烷D.2,3,5-三甲基已烷
14.两种气态烃组成的混合气体0.1mol,完全燃烧得0.16molCO2和3.6g水,下列说法中正确的是
A一定有乙烯B一定有甲烷
C可能有乙烯D可能有甲烷
15.在120℃时,某混合烃和过量O2在一密闭容器中完全反应,测知反应前后
的压强没有变化,则该混合烃可能是
A.CH4和C2H4B.C2H6和C3H6
C.C2H4和C2H6D.C2H2和C2H4
16.甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代。
若甲烷分子中的4个氢原子都被
苯基取代,则可得到的分子如右图,对该分子的描述,不正确的是
A.化学式为C25H20
B.所有碳原子都在同一平面上
C.此分子的一氯代物有三种同分异构体
D.此物质属芳香烃类物质
17.科学家于1995年合成了一种分子式为C200H200含多个碳碳双键(C=C)的链状烃,其分子中含碳碳双键最多是
A.99个B.100个C.101个D.无法确定
班级学号姓名得分
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
二、填空题(39分)
18.(12分)完成下列反应的化学方程式,并注明反应类型.
(1)苯制备硝基苯
(2)由乙炔合成聚氯乙烯
(3)丙烯和溴发生加成反应
19.(10分)实验室制取乙烯的方程式为。
酒精和浓硫酸的体积比为,混合时应将倒入中,反应中浓硫酸的作用为和。
加热时间过长混合液往往会变黑,这是因为。
同时有刺激味气体生成,除去该杂质气体应将制得的气体通过盛有溶液的洗气瓶,反应的离子方程式为。
20.(4分)有两种芳香烃结构如下:
萘:
联苯:
它们的分子式分别为和。
21.(5分)现有化合物A是汽油燃烧抗震性能的参照物,它的结构式如下:
(1)
按系统命名,它的名称是
。
(2)此化合物的沸点比正辛烷
(填高、低或不确定)。
22、(2分)已知某烃能使溴水和高锰酸钾溶液褪色。
将1摩该烃和1摩溴完全反应,生成1,2-二溴-2-甲基丁烷,则烃的结构简式为。
23、(6分)某烯烃相对分子质量为70,这种烯烃与氢气完全加成后,生成有三个甲基的烷烃,此烯烃可能的结构简式和名称分别为
、、
、
三、计算题(10分)
24.在常温常压下,将10mL某气态烃与35mL氧气混合点燃充分反应后,恢复至原状态,剩余气体25mL,若在反应中氧气是足量的,求这种气态烃的分子式。
附加题(10分)
常温下,一种气体烷烃A和一种气态烯烃B组成的混合气体,已知B分子中所含碳原子数大于A分子中所含碳原子数。
(1)将2L此混合气体充分燃烧,在相同条件下得到7L水蒸气,试推断A、B所有可能的组成及其体积比。
(2)取2L混合气体与9.5L氧气恰好完全燃烧,通过计算确定A、B的
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