题目内容
【题目】碳正离子[例如,CH3+,CH5+,(CH3)3C+等]是有机反应中重要的中间体。欧拉(G.Olah)因在此领域研究中的卓越成就而荣获1994年诺贝尔化学奖。碳正离子CH5+可以通过CH4在“超强酸”中再获得一个H+而得到,而CH5+失去H2可得CH3+。
(1)CH3+ 是反应性很强的正离子,是缺电子的,其电子式是__________________。
(2)CH3+ 中4个原子是共平面的,三个键角相等,键角应是_________(填角度)。
(3)(CH3)2CH+ 在NaOH的水溶液中反应将得到电中性的有机分子,其结构简式是_____________。
(4)(CH3)3C+ 去掉H+ 后将生成电中性的有机分子,其结构简式是____________。
【答案】120°(CH3)2CHOH(CH3)2C=CH2
【解析】
(1)CH3+看作是CH3失去一个电子,即电子式为;(2)4个原子共面,说明C的杂化类型为sp2,三个键角相等,即键角为120°;(3)因为得到电中性的有机分子,因此(CH3)2CH+应结合NaOH中的OH-,生成(CH3)2CHOH;(4)根据信息,去掉一个H+得到电中性,甲基上的一个碳原子不满足四个键,因此该电中性的有机分子中含有碳碳双键,即结构简式为(CH3)2C=CH2。
【题目】某课外小组首先利用燃烧法测定出乙醇的化学式是C2H6O,由于有机物普遍存在同分异构体,他们推测乙醇的结构可能是下列两种之一。
(Ⅰ)H---O-H (Ⅱ)H--O--H
为测定其结构,应利用物质的特殊性进行定性、定量实验,现给出乙醇、钠、水及必要的仪器,请甲、乙、丙、丁四名同学直接利用下图给定装置开始进行实验确定乙醇的结构。
(1)学生甲得到一组实验数据:
乙醇的物质的量(mol) | 氢气的体积(L) |
0.10 | 1.12(标准状况) |
根据以上数据推断乙醇的结构应为________(用Ⅰ、Ⅱ表示),理由为____________________________。
(2)同学乙分别准确称量4.60g乙醇进行多次实验,结果发现以排开量筒内的水的体积作为生成的H2体积换算成标准状况后都小于1.12L,如果忽略量筒本身及乙读数造成的误差,那么乙认为可能是由于样品中含有少量水造成的,你认为正确吗?________ (填“正确”或“不正确”)。如果你认为正确,请说明理由;如果你认为不正确,那产生这种情况的原因应该是什么?_________________________________。
(3)同学丙认为实验成功的关键有:①装置气密性要良好;②实验开始前准确确定乙醇的量;③钠足量;④广口瓶内水必须充满;⑤氢气体积的测算方法正确、数据准确。其中正确的有___________________________(填序号)。
(4)同学丁不想通过称量乙醇的质量来确定乙醇的确量,那么他还需知道的数据是_________________________________________。
(5)实验后,四名同学从乙醇的可能结构分析入手对乙醇和钠的量的关系进行了讨论,如果乙醇的物质的量为nmol,那么对钠的物质的量的取值要求必须是___________。