2021-2022学年福建省福州市福清市西山学校高二(下)月考化学试卷(3月份)(含答案解析)
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1. 对抗疫情离不开化学。下列抗疫物资中,主要成分不属于有机物的是( )
A.医用酒精
B.塑料护目镜
C.84消毒液
D.医用橡胶手套
A. A B. B C. C D. D
2. 化学知识在新冠肺炎的疫情防控中发挥着重要作用,下列说法正确的是( )
A. 医用酒精是指浓度95%的乙醇
B. 修建“火神山”医院所用的HDPE(高密度聚乙烯)膜是一种无毒、无味的高分子材料
C. 用于消毒的酒精、“84”消毒液、双氧水、过氧乙酸(CH3COOOH)等均属于有机物
D. 医用外科口罩和防护服所用的熔喷布是一种聚丙烯材料,聚丙烯可以使溴水褪色
3. 下列说法不正确的是( )
A. 通过质谱法可以确认有机化合物的相对分子质量
B. 甲苯分子的核磁共振氢谱中有4个不同的吸收峰
C. 红外光谱可以帮助确定许多有机物的结构
D. 某有机物完全燃烧只生成CO2和H2O,两者物质的量之比为1:2,则该有机物一定为甲烷
4. 乙酸乙酯与H218O在硫酸作用下,发生下列水解反应:+H218O+CH3CH2−OH,可利用实验方法测定有机物组成、结构和研究化学反应机理。下列有关说法正确的是( )
A. 利用李比希燃烧法可以测定乙醇的分子式为C2H6O
B. 乙酸乙酯和乙醇的核磁共振氢谱均有3个峰,无法鉴别二者
C. 利用金属钠与无水乙醇反应的定量关系可确定乙醇的结构
D. 运用同位素示踪法可判断乙酸乙酯水解时断裂的C−O的位置
5. 下列化学用语正确的是( )
A. 甲基的电子式:
B. 四氯化碳的比例模型:
C. 葡萄糖的实验式:C6H12O6
D. 碳酸的电离方程式:H2CO3⇌2H++CO32−
6. 下列说法不正确的是( )
A. 提纯苯甲酸可采用重结晶的方法
B. 分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)可采用蒸馏的方法
C. 某有机化合物的相对分子质量为58,则其分子式一定为C4H10
D. 某烃完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1:1,则其最简式为CH2
7. 已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示,下列说法中不正确的是( )
A. 若分子式为C3H6O2,则其结构简式可能为CH3CH2COOH
B. 分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1:2:3
C. 该分子中氢原子个数一定为6
D. 若A的化学式为C3H6,则其为丙烯
8. 某同学尝试利用李比希法测定液态烃X的实验式,设计了如下实验:准确称取1.06g样品并置于试样盒中,加热样品,使蒸气通过氧化铜(催化剂),准确称量生成的二氧化碳和水的质量,分别是3.52g和0.9g。下列说法正确的是( )
A. 甲处放置碱石灰
B. 该烃的实验式是C8H10
C. 停止加热后,立即停止通入O2,防止浪费
D. 乙装置后加装一个盛碱石灰的干燥管,实验结果会更准确
9. 下列有机物实际存在且命名正确的是( )
A. 2,2−二甲基丁烷 B. 2−甲基−5−乙基−1−己烯
C. 3−甲基−2−丁烯 D. 3,3−二甲基−2−戊烯
10. 下列说法正确的是( )
A. 属于醛类,官能团为−CHO
B. 的名称为2−甲基−1,3−二丁烯
C. 与含有相同的官能团,互为同系物
D. 的名称为2−乙基−1−丁烯
11. 下列物质互为同分异构体的是( )
A. O2和O3 B. CH3CH3与CH3CH2CH3
C. 12C与 14C D. CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3
12. 乙酸乙酯与H218O在硫酸作用下,发生下列水解反应:+CH3CH2−OH,下列物质的性质与用途对应关系不正确的是( )
A. 乙醇具有还原性,可用于日常消毒
B. 乙酸有弱酸性,可用于除水垢
C. 乙酸乙酯是有机溶剂,难溶于水,可作萃取剂
D. 18O有放射性,可用于化学反应示踪
13. 下列说法正确的是( )
A. 根据碳骨架的不同,有机化合物可分为烃和烃的衍生物
B. 熔沸点:戊烷<2,2−二甲基戊烷<2,3−二甲基丁烷<丙烷
C. 核磁共振仪可确定有机物中是否存在卤素
D. 通过用红外光谱图分析,可以区分乙醇和乙酸乙酯
14. 核磁共振(NMR)氢谱图上有3个吸收峰的是( )
A. 正丁烷 B. 甲苯
C. C2H5OH D. BrCH2CH2CH2Br
15. 某有机物燃烧后的产物只有CO2和H2O,则下列推出的结论中,正确的是( )
A. 该有机物属于烃
B. 该有机物属于烃的含氧衍生物
C. 通过测定有机物、CO2和H2O的质量,可确定有机物是否含有氧
D. 若生成的CO2和H2O的物质的量之比为1:2,则原有机物为甲烷
16. 2021年诺贝尔化学奖委员会聚焦不对称有机催化。L−脯氨酸是一种有机催化剂,结构简式如图。
下列叙述正确的是(手性碳原子:碳原子连接4个不同的原子或者原子团 )( )
A. 分子式为C5H8NO2 B. 有1个手性碳原子
C. 含有平面环状结构 D. 可使溴水褪色
17. 有机物的表示方法多种多样,下面是常用的有机物的表示方法:
①
②
③C2H6
④
⑤
⑥
⑦
(1)上述表示方法中属于结构简式的为 ______(填序号,下同);
(2)写出⑦中的官能团名称 ______、______;
(3)②的分子式为 ______。
18. 写出下列有机物的系统命名或结构简式:
(1)______;
(2)______;
(3)CH3CH(CH3)C(CH3)2(CH2)2CH3______;
(4)2,5−二甲基−4−乙基庚烷 ______;
(5)2−甲基−2−戊烯 ______;
(6)间三甲苯 ______。
19. (1)曲酸是一种非常有潜力的食品添加剂,结构简式为,其所含有的含氧官能团有 ______(写出符合条件官能团的名称)。
(2)下列各组物质中属于同系物的是 ______,互为同分异构体的是 ______。(填序号)
①CH3CH2OH和CH3OCH3
②C(CH3)4和C4H10
③和
④ 35Cl和 37Cl
(3)的结构简式是 ______,最简式是 ______,所含数目最少的官能团的电子式为 ______。
(4)已知为平面结构,W分子中最多有 ______个原子在同一平面内。
20. 有机物A常用于食品行业。已知9.0gA在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4g和13.2g,经检验剩余气体为O2。
(1)A分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是______,则A的分子式是______;
(2)A能与NaHCO3溶液发生反应,A一定含有的官能团是______;
(3)A分子的核磁共振氢谱有4个吸收峰,峰面积之比是1:1:1:3,则A的结构简式是______;
(4)请写出官能团与A相同的同分异构体的结构简式______。
21. (1)如图为金刚烷的空间结构(碳架):
它的一氯代物有______种,二氯代物有______种。
(2)二噁英是一类具有高毒性芳香族化合物的总称,其母体结构如图:
①已知该物质的一氯化物有二种,则该物质的七溴代物共有______种;
②该物质的二氯取代物共有______种。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.医用酒精的主要成分为CH3CH2OH,属于有机物,故A错误;
B.塑料护目镜中含有有机合成材料,含有有机物,故B错误;
C.84消毒液为NaClO的水溶液,成分均为无机物,故C正确;
D.医用橡胶手套含有有机合成材料,含有有机物,故D错误;
故选C。
2.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查物质的性质及用途,为高频考点,能用化学知识解释化学现象是解题关键,侧重考查学生的分析、理解能力及灵活运用基础知识的能力,试题有利于培养学生良好的科学素养,提高学习的积极性,题目难度不大。
【解答】
A.医用酒精的浓度为75%,如浓度过高,则不能起到杀菌消毒作用,故A错误;
B.乙烯通过加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯是无毒、无味的高分子材料,故B正确;
C.“84”消毒液属于混合物,双氧水为无机物,故C错误;
D.聚丙烯不含碳碳双键,不能使溴水褪色,故D错误;
故选:B。
3.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查有机物的分子式以及结构的确定,把握物质的结构特点,利用好辅助线分析物质,侧重基础能力和分析能力的考查,本题难度不大。
【解答】
A. 质谱图中最大质荷比为有机物的相对分子质量,故A正确;
B. 分析甲苯中的氢原子的种类:,因此核磁共振氢谱中有4个不同的吸收峰,故B正确;
C. 红外光谱可获得有机物的化学键或官能团的类型,因此可以确定许多有机物的结构,故C正确;
D. CO2和H2O两者物质的量之比为1:2,N(C):N(H)=1:4,该有机物也有可能为CH3OH,不一定为甲烷,故D错误;
故选:D。
4.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团及性质、物质组成和性质、结构的确定方法等为解答的关键,注重基础知识的考查,题目难度不大。
【解答】
A.李比希燃烧法是将准确称量的样品置于一燃烧管中,经红热的氧化铜氧化后,再将其彻底燃烧成二氧化碳和水,用纯的氧气流把它们分别赶入烧碱石棉剂(附在石棉上粉碎的氢氧化钠)及高氯酸镁的吸收管内,这两个吸收管增加的质量分别表示生成的二氧化碳和水的质量,由此即可计算样品中的碳、氢、氧的含量,从而确定有机物中C、H、O个数的最简整数比,故利用李比希燃烧法可以测定乙醇的实验式为C2H6O,不能确定分子式,故A错误;
B.乙酸乙酯()含3种等效氢,核磁共振氢谱会出现3组峰,峰面积比为3:3:2,乙醇(CH3CH2−OH)含3种等效氢,核磁共振氢谱会出现3组峰,峰面积比为3:2:1,二者的核磁共振氢谱均有3个峰,但峰面积比不同,可以鉴别二者,故B错误;
C.利用金属钠与无水乙醇反应的定量关系可确定乙醇分子中−OH的个数,不能确定乙醇的结构,故C错误;
D.利用 18O标记水分子为CH3CO18OCH2CH3,可根据检测水解产物中乙酸有放射性或乙醇有放射性来确定C−O键的断裂位置,故D正确;
故选D。
5.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查常见化学用语的表示方法,为高频考点,涉及电子式、比例模型、实验式和电离方程式等知识,把握常见化学用语的书写原则为解答关键,试题侧重考查学生的规范答题能力,题目难度不大。
【解答】
A.甲基中C、H原子间共用1对电子,碳原子外围电子数为7,其电子式为,故A正确;
B.四氯化碳是正四面体结构,Cl原子半径大于C原子,则四氯化碳的比例模型为,故B错误;
C.葡萄糖的分子式为C6H12O6,实验式为CH2O,故C错误;
D.碳酸是二元弱酸,分步电离,其电离方程式为H2CO3⇌H++HCO3−,HCO3−⇌H++CO32−,故D错误;
故选:A。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查有机物结构组成,为高频考点,把握有机物结构、组成为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项AC为解答的难点,题目难度不大。
【解答】
A.苯甲酸在水中溶解度不大,可用重结晶法提纯,故A正确;
B.正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)相互溶解,沸点不同,可以用蒸馏法制取,故B正确;
C.有机化合物的相对分子质量为58,则其分子式不一定为C4H10,如C3H6O也可以,故C错误;
D.烃只含C、H元素,完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1:1,由原子守恒可知其最简式为CH2,故D正确;
故选:C。
7.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查核磁共振氢谱分析,把握H的种类为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的易错点,题目难度不大。
【解答】
A.分子式为C3H6O2,则其结构简式可能为CH3CH2COOH,含3种H,且氢原子个数之比为1:2:3,故A正确;
B.由图可知,分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1:2:3,故B正确;
C.无法确定该有机物中H原子个数,故C错误;
D.若A的化学式为C3H6,丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,含3种H,且氢原子个数之比为1:2:3,故D正确;
故选C。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了有机物分子式的确定,题目难度中等,注意掌握质量守恒定律在确定有机物分子式中的应用方法,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力。
【解答】
烃燃烧生成水、二氧化碳或一氧化碳等,利用氧化铜把一氧化碳转化为二氧化碳,甲装置吸收水蒸气,乙装置吸收二氧化碳,据此分析解答;
A.甲装置吸收水蒸气,应该盛放无水氯化钙,碱石灰既能吸收水蒸气也能吸收二氧化碳,故A错误;
B.生成的二氧化碳和水的质量分别是3.52g和0.9g,物质的量分别是3.5244mol=0.08mol、0.918mol=0.05mol,因此C和H的原子个数之比是0.08:0.1=4:5,所以该烃的实验式是C4H5,故B错误;
C.停止加热后,应继续通入O2,把生成的气体全部排入后续的装置中,以便充分吸收,故C错误;
D.为防止空气中的水蒸气和二氧化碳被吸收,乙装置后加装一个盛碱石灰的干燥管,实验结果会更准确,故D正确;
故选D。
9.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了有机物系统命名方法的应用,注意主链选择,起点编号原则,名称书写的规范方法,题目难度不大。
【解答】判断有机物的命名是否正确或对有机物进行命名,其核心是准确理解命名规范:
(1)烷烃命名原则:
①长:选最长碳链为主链;
②多:遇等长碳链时,支链最多为主链;
③近:离支链最近一端编号;
④小:支链编号之和最小;
⑤简:两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号,如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;
(2)有机物的名称书写要规范;
(3)对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名;
(4)含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小。
A.2,2−二甲基丁烷,主碳链4个碳原子,离取代基近的一端编号得到名称,名称正确,故A正确;
B.2−甲基−5−乙基−1−己烯,名称中主碳链选错,主碳链含7个碳,正确名称为:2,5−二甲基−1−庚烯,故B错误;
C.3−甲基−2−丁烯名称中主碳链起点选错,正确名称为:2−甲基−2−丁烯,故C错误;
D.3,3−二甲基−2−戊烯名称中双键位置上的3号碳原子不能连接两个甲基,此有机物不存在,故D错误;
故选:A。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题重点考查根据官能团判断物质所属类别以及系统命名法,考查内容较为基础,题目难度不大。
【解答】
根据结构判断官能团,熟悉常见官能团的结构,并能根据官能团确定物质类别。
系统命名法的步骤:选主链-标序号-写名称。
A.官能团为−COO−,属于酯类,故A错误;
B.烯烃系统命名法中,若含有多个双键,应在“某烯”前用“二、三……”表示双键个数,因此正确名称为“2−甲基−1,3−丁二烯”,故B错误;
C.羟基与苯环直接相连为酚类物质,属于醇类,属于酚类,同系物必须为同一类物质,因此二者不互为同系物,故C错误;
D.烯烃系统命名法选择含双键的最长碳链为主链,并使双键的位号最小,因此名称为“2−乙基−1−丁烯”,故D正确;
故选:D。
11.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查同分异构体,为高频考点,把握同系物、同分异构体、同素异形体、同位素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意概念的要点及辨析,题目难度不大。
【解答】
分子式相同、结构不同的有机物,互为同分异构体,以此来解答。
A.O2和O3为氧元素的不同单质,二者互为同素异形体,故A错误;
B.CH3CH3与CH3CH2CH3均为饱和烷烃,二者互为同系物,故B错误;
C. 12C与 14C为碳原子的不同核素,二者互为同位素,故C错误;
D.CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3的分子式相同、结构不同,二者互为同分异构体,故D正确;
故选D。
12.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查物质组成、性质与用途的关系,题目难度不大,明确常见元素及其化合物性质即可解答,注意掌握常见物质性质与用途的对应关系,试题侧重基础知识的考查,培养了学生的灵活运用能力。
【解答】
A.医疗上常用75%乙醇溶液杀菌消毒,利用了其能使蛋白质变性的性质,与乙醇具有还原性无关,故A错误;
B.醋酸具有弱酸性,能与碳酸钙、氢氧化镁反应,则醋酸可用于除水垢,故B正确;
C.乙酸乙酯难溶于水,但能溶解多种有机物,可作有机溶剂,常作有机萃取剂,故C正确;
D. 18O有放射性,根据同位素 18O示踪乙酸乙酯与H218O发生的水解反应可分析该反应的历程,所以 18O可用于化学反应示踪,故D正确;
故选:A。
13.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了有机物的物理性质与结构的测定,注意不同方法测定分子结构时得到的信息,不要混淆,本题难度不大。
【解答】
A.根据碳骨架不同,有机化合物可分为链状化合物和环状化合物,故A错误;
B.烷烃的熔沸点随着碳原子数的增多而升高,支链越多,沸点越低,因此熔沸点:2,2−二甲基戊烷>2,3−二甲基丁烷>戊烷>丙烷,故B错误;
C.核磁共振可确定分子中有多少种不同化学环境的氢原子,不能确定卤素的存在,故C错误;
D.红外光谱可确定分子中的化学键和官能团,乙醇中的官能团为羟基,乙酸乙酯中的官能团为酯基,因此红外光谱可以区分乙醇和乙酸乙酯,故D正确;
故选:D。
14.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查有机物的结构,为高频考点,把握有机物的结构为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
【解答】
核磁共振氢谱图上有3个吸收峰,说明有3种不同的H原子,以此解答该题;
A.正丁烷分子中存在2种不同的H原子,则在核磁共振氢谱图中,只有2个吸收峰,故A错误;
B.甲苯分子中存在4种不同的H原子,则在核磁共振氢谱图中,有4个吸收峰,故B错误;
C.C2H5OH分子中存在3种不同的H原子,则在核磁共振氢谱图中,有3个吸收峰,故C正确;
D.BrCH2CH2CH2Br分子中存在2种不同的H原子,则在核磁共振氢谱图中,只有2个吸收峰,故D错误;
故选:C。
15.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查有机物元素的确定,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变确定物质的组成是解题的关键,题目难度不大。
【解答】
根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变进行确定,有机物燃烧时一般有氧气参与,据此分析解答;
因有机物燃烧后产物只有CO2和H2O,从生成物中含有碳、氢元素,依据质量守恒定律可知该物质中一定含有碳、氢元素,氧元素不能确定,
A、该有机物可以是烃,也可以是烃的含氧衍生物,故A错误;
B、该有机物可以是烃,也可以是烃的含氧衍生物,故B错误;
C、可通过测定有机物及CO2和H2O的质量,若C、H两元素的质量之和等于有机物的质量,则该有机物只含C、H两元素;若C、H两元素的质量之和小于有机物的质量,则该有机物一定含有C、H、O三种元素,通过测定有机物、CO2和H2O的质量,可确定有机物是否含有氧,故C正确;
D、若生成的CO2和H2O的物质的量之比为1:2,则原有机物碳氢原子个数比是1:4,但是不能确定是否含有氧元素,故D错误;
故选:C。
16.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查有机物的结构和性质,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确官能团及其性质关系、分子空间构型判断方法、手性碳原子的判断方法等知识点是解本题关键,A中氢原子易判断错误,题目难度不大。
【解答】
A.该分子中含有5个碳原子、9个氢原子、1个氮原子、2个氧原子,分子式为C5H9NO2,故A错误;
B.连接−COOH的碳原子为手性碳原子,所以有1个手性碳原子,故B正确;
C.该分子中饱和碳原子具有甲烷结构特点、N原子具有氨气分子结构特点,甲烷为正四面体结构、氨气分子为三角锥形,则该分子不是平面环状结构,故C错误;
D.该分子中不存在能和溴发生反应的官能团,所以不能使溴水褪色,故D错误;
故选B。
17.【答案】(1)①
(2)羟基;醛基
(3)C6H12
【解析】
【分析】
本题考查了化学用语的分析判断,主要是官能团的识别、结构简式、比例模型、键线式等,题目难度不大,应注意基础的积累。
【解答】
(1)将结构式中的C−H键省略、碳碳单键可省可不省、碳碳双键和碳碳三键等官能团不能省,据此得到的是结构简式:①;
(2)⑦中的官能团为羟基−OH、醛基−CHO;
(3)②分子中含六个碳原子,碳原子形成四个共价键,用氢原子补齐碳原子四个共价键得到分子式为:C6H12。
18.【答案】 (1)3,5−二甲基−3−庚烯
(2)2,2,3−三甲基戊烷
(3)2,3,3−三甲基己烷
(4)CH3CH(CH3)CH2CH(C2H5)CH(CH3)CH2CH3
(5)CH3C(CH3)=CHCH2CH3
(6)
【解析】
【分析】
本题考查了有机物的命名以及根据名称来书写结构简式,难度不大,掌握命名规则是解题关键。
【解答】
(1),包含碳碳双键的主链含有7个碳原子,编号从右边乙基开始,碳碳双键最小编号为3,故为3−庚烯,在3、5号C上各含有一个甲基,该有机物名称为:3,5−二甲基−3−庚烯;
(2),主链含有5个碳原子,故为戊烷,编号从右边开始,在2、2、3号C上各含有一个甲基,该有机物命名为:2,2,3−三甲基戊烷;
(3)CH3CH(CH3)C(CH3)2(CH2)2CH3,主链含有6个碳原子,故为己烷,编号从左边开始,在2、3、3号C上各有1个甲基,该有机物命名为:2,3,3−三甲基己烷;
(4)2,5−二甲基−4−乙基庚烷,主链7个C原子,2、5号碳原子各有1个甲基,4号碳原子有一个乙基,结构简式为:CH3CH(CH3)CH2CH(C2H5)CH(CH3)CH2CH3;
(5)2−甲基−2−戊烯,主链5个C原子,双键位于2、3号C原子之间,2号碳原子有1个甲基,结构简式为:CH3C(CH3)=CHCH2CH3;
(6)间三甲苯,苯环上有3个甲基,都处于间位,结构简式为:。
19.【答案】(1)羟基、羰基、醚键
(2)②;①
(3)CH2OH(CHOH)4CHO;CH2O;
(4)16
【解析】
【分析】
本题考查了“五同”的概念、原子共面、官能团的判断等知识,难度不大,注意掌握概念的要点是关键。
【解答】
(1)如图,可知所含有的官能团有−OH、、、,含氧官能团有羟基、羰基、醚键;
(2)结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物间互为同系物,故②C(CH3)4和C4H10间互为同系物;分子式相同而结构不同的化合物间互为同分异构体,故①CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体,故答案为:②;①;
(3)根据结构式得到其结构简式为:CH2OH(CHOH)4CHO,最简式为:CH2O;所含数目最少的官能团是醛基,电子式为:;
(4)羰基、碳碳双键为平面结构,与它们直接相连的原子在同一平面内,14个原子一定共面,则W分子中最多有16个原子共面,故答案为:16。
20.【答案】(1)90;C3H6O3
(2)羧基
(3)CH3CH(OH)COOH
(4)HOCH2CH2COOH
【解析】
【分析】
本题考查有机物分子式与结构式的确定、限制条件同分异构体书写,掌握燃烧法运用原子守恒确定有机物分子式。
【解答】
(1)由图A分子的质谱图,可知A的相对分子质量为90,9g A的物质的量为9g90g/mol=0.1mol,燃烧生成二氧化碳为13.2g44g/mol=0.3mol、生成水为5.4g18g/mol=0.3mol,则有机物分子中N(C)=0.3mol0.1mol=3、N(H)=0.3mol×20.1mol=6,则分子中N(O)=90−12×3−616=3,故有机物A的分子式为:C3H6O3;
(2)A能与NaHCO3溶液发生反应,A一定含有羧基;
(3)有机物A的分子式为C3H6O3,含有羧基,A分子的核磁共振氢谱有4个吸收峰,说明含有4种H原子,峰面积之比是1:1:1:3,则4种H原子数目为1:1:1:3,则A的结构简式为:CH3CH(OH)COOH;
(4)官能团与A相同的同分异构体的结构简式:HOCH2CH2COOH。
21.【答案】(1)2;6
(2)①二
②10
【解析】
【分析】
本题考查同分异构体的书写,难度中等,关键对空间结构有清晰的理解和取代产物的判断。
【解答】
(1)金刚烷分子中有两种氢原子,一种是次甲基氢(),一种亚甲基氢(−CH2−),所以其一氯代物有2种;金刚烷分子中有两种氢原子,一种是次甲基氢(),一种亚甲基氢(−CH2−),如图:,所以该物质的二氯代物有:在1、2号碳,1、3号碳,1、4号碳上3种,均在2号碳上一种,在2、4号碳,和2、5号碳上各有1种,总共6种;
故答案为:2;6;
(2)①二噁英有8个H原子,其中1个H原子被1个氯原子取代形成二噁英的一氯代物,七氯代物可以看作二噁英中的8个氯原子,其中1个氯原子被1个氢原子代替形成,两者是等效的。一氯代物有二种同分异构体,可得到七氯代物也有二种同分异构体,则该物质的七溴代物共有二种;
②二噁英中的H原子有2种:,一氯化物有二种,所以该物质的二氯代物一个氯在1号碳上时,另一个氯原子共有7种位置:在1、2号碳,1、3号碳,在1、4号碳,1、5号碳,在1、6号碳,1、7号碳,在1、8号碳,此时二氯代物有7种;一个氯在2号碳上时,另一个氯原子共有3种位置:在2、3号碳,2、6号碳,在2、7号碳,此时二氯代物有3种;总共10种;故答案为:二;10。
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