题目内容
在烷烃分子中的基团:—CH3、—CH2—、中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子,数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如分子中,n1=6,n2=1,n3=2,n4=1。试根据不同烷烃的组成和结构,分析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。
(1)烷烃分子中氢原子个数为n0,n0与n1、n2、n3、n4的关系是n0=________或n0=________。
(2)四种碳原子数之间的关系为________。
(3)若某分子中n2=n3=n4=1,写出该分子的可能的结构简式:________。
【解析】(1)因为伯、仲、叔、季碳原子结合的H原子分别为3、2、1、0个,所以根据伯、仲、叔碳原子数即可确定烷烃分子中H原子数为3n1+2n2+n3;根据烷烃的分子通式为CnH2n+2,n=n1+n2+n3+n4,即可确定烷烃分子中的H原子数为2(n1+n2+n3+n4)+2。(2)由(1)中H原子数的关系可得3n1+2n2+n3=2(n1+n2+n3+n4)+2,整理即得n1=n3+2n4+2。本题还可以利用仲、叔、季碳原子的自身特点求【解析】
仲碳原子()只有两个余价,我们可以直接将其插入碳链中,而无需再接其他原子或原子团;叔碳原子()插入碳链中,还有一个余价,因此它还需要连接一个一价基团,即—CH3;季碳原子()插入碳链中,还有两个余价,因此它还需要连接两个一价基团,即—CH3,再加上两端所连的两个一价基团(—CH3),因此所含—CH3个数(即伯碳原子数)为叔碳原子数+季碳原子数的2倍+2。(3)该烷烃分子中含有一个仲碳原子、一个叔碳原子、一个季碳原子,由第(2)小题可知,伯碳原子数(—CH3)为5个,由于—CH3只能连在链端,而不能夹在中间,所以只需将进行组合连接,然后再补上—CH3即可。
有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取,纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水,为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
实验步骤 | 解释或实验结论 |
(1)称取A 9.0 g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍 | (1)A的相对分子质量为:________ |
(2)将此9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g | (2)A的分子式为:________ |
(3)另取A 9.0 g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24 L CO2(标准状况),若与足量金属的反应则生成2.24 L H2(标准状况) | (3)用结构简式表示A中含有的官能团:________、________ |
(4)A的核磁共振氢谱如图: |
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(4)A中含有________种氢原子 | |
(5)综上所述,A的结构简式为________ | |