题目内容
【题目】请回答下列问题:
(1)取有机物A 3.0 g,完全燃烧后生成3.6 g水和3.36 L CO2(标准状况)。已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30,则该有机物的分子式是___________。若该物质能与Na反应,则其所有可能的结构名称分别是_______________________,其中有一种结构能发生催化氧化并生成丙醛(CH3CH2CHO),请写出该反应的化学方程式:_________________________________________。
(2)链烃A有支链且只有一个官能团,其相对分子质量68,则A的结构简式是___________________,名称是_________________________。
(3)某有机物的分子结构为:,该分子中最多可以有______个原子共平面。
【答案】C3H8O 1-丙醇、2-丙醇 2CH3CH2CH2OH+O22CH3CH2CHO+2H2O (CH3)2CHC≡CH 3甲基1丁炔 20
【解析】
(1)3.6g水的物质的量为:=0.2mol,0.2mol水中含有0.4molH原子,含有H的质量为:1g/mol×0.4mol=0.4g;标况下3.36L二氧化碳的物质的量为:=0.15mol,含有C的质量为:12g/mol×0.15mol=1.8g,3.0g该有机物分子中含有碳氢的质量和为:1.8g+0.4g=2.2g<3.0g,说明该有机物分子中含有氧元素,含有氧元素的物质的量为:=0.05mol,该有机物分子中含有C、H、O的物质的量之比为:0.15mol:0.4mol:0.05mol=3:8:1,该有机物最简式为:C3H8O,该有机物的蒸汽对氢气的相对密度为30,则该有机物的相对分子质量为:30×2=60,该有机物分子式为:C3H8O;根据分子式C3H8O可知,若该物质能与Na反应,则应为醇,其所有可能的结构有CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3,名称分别是1-丙醇、2-丙醇;其中1-丙醇CH3CH2CH2OH能发生催化氧化并生成丙醛(CH3CH2CHO),反应的化学方程式为:2CH3CH2CH2OH+O22CH3CH2CHO+2H2O;
(2)链烃A的相对分子质量为68,由于=5…8,所以A的分子式为C5H8,A含有支链且只有一个官能团,不饱和度为2,含有C≡C,所以A的结构简式是(CH3)2CHC≡CH;名称是3-甲基-1-丁炔;
(3)在分子中,甲基中C原子处于苯中H原子的位置,甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在苯环平面内,苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,乙炔是直线型结构,所以最多有12个C原子(苯环上6个、甲基中2个、碳碳双键上2个、碳碳三键上2个)共面。在甲基上可能还有1个氢原子共平面,则两个甲基有2个氢原子可能共平面,苯环上4个氢原子共平面,双键上2个氢原子共平面,总计得到可能共平面的原子有20个。
【题目】地球上的氮元素对动植物有重要作用,其中氨的合成与应用是当前的研究热点。
(1)不同温度下工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应的部分K值如下表。
温度/℃ | 25 | 400 | 450 |
K | 5×108 | 0.507 | 0.152 |
①工业合成氨反应平衡常数表达式为K=___。
②请结合平衡常数解释,该反应为放热反应的理由___。
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因___。
(2)科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨,工作时阴极区的微观示意图如图,其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。
①阴极区生成NH3的电极方程式为___。
②下列说法不正确的是___(填字母序号)。
a.三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性
b.该装置用金(Au)作催化剂目的是降低N2的键能
c.选择性透过膜可允许N2和NH3通过,防止H2O进入装置
【题目】(1)乙醇的分子式是C2H6O。由于有机物普遍存在同分异构现象,其结构简式可能为:
为确定其结构,应利用物质的特殊性质进行定性、定量实验。现给出乙醇、钠及必要的仪器,请同学直接利用如图给定装置开始进行实验确定乙醇的结构。
某同学得到一组实验数据:
乙醇的物质的量(mol) | 氢气的体积(L) |
0.10 | 1.12(标准状况) |
根据以上数据判断乙醇的结构是为____(I、II),理由为____。
(2)某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
①实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式_____、____。
在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化反应是____反应。
②甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是___;乙的作用是_____。
③反应进行一段时间后,干燥管a中能收集到不同的物质,它们是___。集气瓶中收集到的气体的主要成分是___。
④若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有___。要除去该物质,可在混合液中加入___(填写字母)。
a.氯化钠溶液 b.苯 c.碳酸氢钠溶液 d.四氯化碳
然后,再通过____(填实验操作名称)即可除去。