题目内容
【题目】某有机物A,为了研究其结构和性质,进行如下实验:
(1)用质谱法测得A的相对分子质量为136,经测定A中只含C、H、O三种元素,且C的质量分数为70.6%,H的质量分数为5.9%,则A的分子式是_____
(2)经测定A是一种芳香族化合物,且能发生银镜反应,能与金属钠反应生成气体,不能与发生显色反应,其核磁共振氢谱有5组峰,峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2,则该有机物所含官能团的名称是____,结构简式是______
(3)A与新制氢氧化铜反应的化学方程式_______
(4)满足下列条件的A的同分异构体有_____种
①能发生银镜反应 ②能与发生显色反应
【答案】C8H8O2 醛基、羧基 +2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+H2O 13
【解析】
(1)根据相对分子质量及各元素的百分含量确定分子式;
(2)根据有机物的性质、核磁共振氢谱确定其结构简式及官能团;
(3)根据含有的官能团,书写化学方程式;
(4)利用性质,确定含有的可能官能团,根据位置异构查找同分异构体;
(1)已知A的相对分子质量为136,C的质量分数为70.6%,N(C)=136×70.6%÷12=8;H的质量分数为5.9%,N(H)=136×5.9%÷1=8;则N(O)=(136-12×8-8)÷16=2,分子式为C8H8O2;
(2)已知A是一种芳香族化合物,则含有苯环;能发生银镜反应,含有醛基或醛的结构;能与金属钠反应生成气体,不能与FeCl3发生显色反应,含有醇羟基,可确定含有的官能团为醛基、醇羟基;其核磁共振氢谱有5组峰,则醛基的H原子1种、醇羟基及连接的碳原子上的H有2种,其余在苯环上,个数比为2∶2,则醛基与CH2OH在苯环的对位,结构简式为;
(3)A的结构简式为,含有醛基可与新制的氢氧化铜在加热的条件下反应生成盐、氧化亚铜和水,方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+H2O;
(4)A的分子式为C8H8O2,能与FeCl3发生显色反应,则含有苯环、羟基,且羟基与苯环相连;能发生银镜反应,则含有醛基或醛的结构,若苯环上有2个取代基-CH2CHO、-OH时,有邻、间、对3种;若苯环上有3个取代基,-CH3、-CHO、-OH时,根据“定二移一”原则,固定-CH3、-CHO在苯环的邻位,则-OH在苯环的位置有4种;固定-CH3、-CHO在苯环的间位,则-OH在苯环的位置有4种;固定-CH3、-CHO在苯环的对位,则-OH在苯环的位置有2种,合计13种。
【题目】某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol/L、2.00 mol/L,大理石有细颗粒和粗颗粒两种规格,实验温度为25℃、35℃,每次实验HNO3的用量为25.00 mL,大理石用量为10.00 g。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填空:
实验编号 | 温度(℃) | 大理石规格 | HNO3浓度(mol/L) | 实验目的 |
① | 25 | 粗颗粒 | 2.00 | (Ⅰ)实验①和②探究浓度对反应速率的影响;(Ⅱ)实验①和③探究温度对反应速率的影响;(Ⅲ)实验①和④探究________对反应速率的影响 |
② | 25 | 粗颗粒 | _______ | |
③ | _______ | 粗颗粒 | 2.00 | |
④ | _________ | 细颗粒 | ______ |
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图。计算实验①中70 s~90 s范围内用HNO3表示的平均反应速率________(忽略溶液体积变化,不需要写出计算过程)。在O~70、70~90、90~200各相同的时间段里,反应速率最大的时间段是________。