Question

15．（1）某氣態(tài)有機(jī)物X含C、H、O三種元素，已知下列條件，現(xiàn)欲確定X的分子式，所需的最少條件組合是①②④．（填相應(yīng)的數(shù)字序號）
①X中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)②X中含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)③X在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積
④質(zhì)譜確定X的相對分子質(zhì)量⑤X的質(zhì)量
（2）將12g某有機(jī)物A完全燃燒，生成CO₂和H₂O，將產(chǎn)物通過濃H₂SO₄，濃H₂SO₄增重14.4g，再通過堿石灰，堿石灰增重26.4g．則該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式為C₃H₈O．
（3）科學(xué)家最近在-100℃的低溫下合成了一種烴X，紅外光譜和核磁共振氫譜表明其分子中的氫原子所處的化學(xué)環(huán)境沒有區(qū)別，根據(jù)分析，繪制了該分子的球棍模型如圖所示
①該分子的分子式為C₅H₄．
②該分子中碳原子的化學(xué)環(huán)境有2種
③該分子中處于同一平面的碳原子數(shù)最多3個(gè)．
④該分子中的官能團(tuán)名稱碳碳雙鍵．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)與相對分子質(zhì)量可以確定有機(jī)物分子式；
（2）濃H₂SO₄增重14.4g為水的質(zhì)量，堿石灰增重26.4g為二氧化碳質(zhì)量，計(jì)算各自物質(zhì)的量，結(jié)合有機(jī)物總質(zhì)量判斷是否含有元素，再計(jì)算各原子數(shù)目之比，進(jìn)而確定實(shí)驗(yàn)式；
（3）①由結(jié)構(gòu)模型可知，分子中含有5個(gè)C原子、4個(gè)H原子；
②連接H原子的4個(gè)碳原子化學(xué)環(huán)境相同，與環(huán)交點(diǎn)碳原子環(huán)境不同；
③由碳的四價(jià)結(jié)構(gòu)可知，三元環(huán)中連接H原子的碳原子之間含有碳碳雙鍵，而環(huán)交點(diǎn)碳原子連接的4個(gè)碳原子形成四面體結(jié)構(gòu)；
④三元環(huán)中連接H原子的碳原子之間含有碳碳雙鍵．

解答 解：（1）根據(jù)各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)與相對分子質(zhì)量可以計(jì)算分子式中各原子數(shù)目，可以確定有機(jī)物分子式，
故答案為：①②④；
（2）濃H₂SO₄增重14.4g為水的質(zhì)量，水的物質(zhì)的量為$\frac{14.4g}{18g/mol}$=0.8mol，n（H）=1.6mol，堿石灰增重26.4g為二氧化碳質(zhì)量，其物質(zhì)的量為$\frac{26.4g}{44g/mol}$=0.6mol，n（C）=0.6mol，有機(jī)物中n（O）=$\frac{12g-0.6mol×12g/mol-1.6mol×1g/mol}{16g/mol}$=0.2mol，故有機(jī)物中C、H、O原子數(shù)目之比為0.6：1.6：0.2=3：8：1，則有機(jī)物實(shí)驗(yàn)式為C₃H₈O，
故答案為：C₃H₈O；
（3）①由結(jié)構(gòu)模型可知，分子中含有5個(gè)C原子、4個(gè)H原子，該物質(zhì)分子式為：C₅H₄，故答案為：C₅H₄；
②連接H原子的4個(gè)碳原子化學(xué)環(huán)境相同，與環(huán)交點(diǎn)碳原子環(huán)境不同，有2種化學(xué)環(huán)境不同的碳原子，故答案為：2；
③由碳的四價(jià)結(jié)構(gòu)可知，三元環(huán)中連接H原子的碳原子之間含有碳碳雙鍵，而環(huán)交點(diǎn)碳原子連接的4個(gè)碳原子形成四面體結(jié)構(gòu)，三元環(huán)中3個(gè)碳原子共面，故答案為：3；
④三元環(huán)中連接H原子的碳原子之間含有碳碳雙鍵，故答案為：碳碳雙鍵．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物分子式確定、有機(jī)物結(jié)構(gòu)等，理解掌握有機(jī)物分子式確定方法，注意實(shí)驗(yàn)式與分子式的不同，烴及烴的含氧衍生物中H原子飽和碳的四價(jià)結(jié)構(gòu)時(shí)，實(shí)驗(yàn)式即為分子式．