高中 | 有机物结构的表示(结构式、球棍模型等) 题目答案及解析

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选修五

第一章 认识有机化合物

第二节 有机化合物的结构特点

有机物结构的表示(结构式、球棍模型等)

某有机物$\rm A$可用作有机溶剂或香料辅助剂如樱桃、草莓味香精。为测定其分子结构,做如下一系列实验:

(一)确定实验式

$\rm 1.5\;\rm g$样品,置于铂舟并放入燃烧管中,不断通入氧气流,用电炉持续加热样品,将生成物依次通过如图所示装置。生成物被完全吸收后,测得装置Ⅰ增重$\rm 0.9\;\rm g$,装置Ⅱ增重$\rm 3.96\;\rm g$

试剂$\rm a$、试剂$\rm b$分别为$\rm (\quad\ \ \ \ )$(填标号)。

["

$\\rm \\text{CaC}{{\\text{l}}_{2}}$、碱石灰

","

碱石灰、碱石灰

","

碱石灰、$\\rm {{\\text{P}}_{2}}{{\\text{O}}_{5}}$

","

碱石灰、$\\rm \\text{CaC}{{\\text{l}}_{2}}$

"]
[["B"]]

据分析可知,装置Ⅱ用于吸收$\rm CO_{2}$;装置Ⅲ防止空气中的水蒸气、$\rm CO_{2}$进入Ⅱ中,所以试剂$\rm a$、试剂$\rm b$均可用碱石灰;

有机物$\rm A$的实验式为                

[["

${{\\text{C}}_{9}}{{\\text{H}}_{10}}{{\\text{O}}_{2}}$

"]]

装置Ⅰ吸收$\rm H_{2}O$$n\rm (H_{2}O)=\dfrac{0.9\text{ g}}{18\text{ g}/\text{mol}}\rm =0.05\;\rm mol$;装置Ⅱ吸收$\rm CO_{2}$$ n\rm (CO_{2})=\dfrac{3.96\text{ g}}{44\text{ g}/\text{mol}}\rm =0.09\;\rm mol$;所以有机物$\rm A$中含有$\rm 0.1\;\rm mol\;\rm H$,质量为$\rm 0.1\;\rm g$,含有$\rm 0.09\;\rm mol\;\rm C$,质量为$\rm 1.08\;\rm g$;则$ m\rm (O)=1.5\;\rm g-0.1\;\rm g-1.08\;\rm g=0.32\;\rm g$,含有$\rm 0.02\;\rm mol\;\rm O$;各$\rm C$$\rm H$$\rm O$元素原子的个数比为$\rm 9: 10:2$,有机物$\rm A$的实验式为${{\text{C}}_{9}}{{\text{H}}_{10}}{{\text{O}}_{2}}$

(二)确定结构简式

实验测得有机物$\rm A$的质谱图如下,则$\rm A$的相对分子质量为                $\rm A$的分子式为                

[["

$\\rm 150$${{\\text{C}}_{9}}{{\\text{H}}_{10}}{{\\text{O}}_{2}}$

"]]

根据有机物$\rm A$的质谱图可知,$\rm A$的相对分子质量为$\rm 150$;有机物$\rm A$的实验式为${{\text{C}}_{9}}{{\text{H}}_{10}}{{\text{O}}_{2}}$;可知$\rm A$的分子式为${{\text{C}}_{9}}{{\text{H}}_{10}}{{\text{O}}_{2}}$

核磁共振仪测出$\rm A$的核磁共振氢谱和红外光谱图(只显示部分基团)分别如图。

根据其用途,结合图谱分析结果,推测$\rm A$的结构简式可能为                (任写一种)。

[["

(或其他合理答案)

"]]

由核磁共振仪测出$\rm A$的核磁共振氢谱可知,有机物$\rm A$共有$\rm 5$种不同环境的$\rm H$,且面积比为$\rm 1: 2: 2: 2:3$;有机物$\rm A$红外光谱图可知,有机物含有$\rm C-H$$\rm C-C$,结合核磁结果,可推测有机物$\rm A$的结构简式可能为(或其他合理答案)。

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