Question

（1）某共价化合物分子中只含有C、N、O、H四种元素，且以n（C）、n（N）和n（O）分别表示C、N和O的原子数目．则H原子数目最多等于

 

．试写出当n（C）=2时，相对分子质量最小的分子的一种结构简式

 

（2）共价化合物含C、H、N三种元素．分子内有四个N原子，且排成四面体，每两个N原子间都含有1个C原子．又知分子中化学键均为单键，则该化合物分子式为

 

．
（3）碳正离子（例如：CH₃⁺、CH₅⁺、（CH₃）₃C⁺等）是有机反应中间体，CH₅⁺碳正离子是由CH₄在“超强酸”中获得一个H⁺而得到，而CH₅⁺失去H₂可得CH₃⁺．
①（CH₃）₂CH⁺在NaOH水溶液中反应得电中性的有机分子（含氧），其结构简式为

 

．
②（CH₃）₃C⁺去掉H⁺后生成电中性有机分子，该分子的名称为

 

．
（4）烯烃可以被酸性的高锰酸钾氧化．已知：在高锰酸钾的氧化下，CH₂=CH₂→CO₂，现有1mol某烯烃分子被酸性高锰酸钾溶液氧化后得到2molCO₂，和请写出该烯烃分子发生加聚反应的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：有机物实验式和分子式的确定

专题：

分析：（1）根据要使H原子最多，分子中就不能有双键，n（C）最多能结合2n（C）+2个H（烷烃），n（N）最多能结合n（N）+2个H原子（可以推导出：NH₃、NH₂-NH₂、NH₂-NH-NH₂、…），碳链和氮链连在一起，各自还要去掉2个H，当O作为-OH存在时，H原子数目最多，且O的存在不影响H原子的个数来分析；
当n（C）=2时，相对分子质量最小的分子，应含有1个N和一个O，一种结构简式为H₂N-CH₂-CH₂-OH；
（2）分子内有四个N原子，且排成四面体，N-N有6条，每两个N原子间都含有1个C原子，因此C原子为6个，氢原子为6×2=12；
（3）①（CH₃）₂CH⁺在NaOH水溶液中与OH^-反应得电中性的有机分（CH₃）₂CHOH；
②（CH₃）₃C⁺去掉H⁺后生成电中性有机分子式为C₄H₈，结构简式为CH₂=C（CH₃）₂；
（4）由CH₂=CH₂→CO₂，，1mol某烯烃分子被酸性高锰酸钾溶液氧化后得到2molCO₂，和，可知该烯烃的结构简式为．

解答： 解：（1）要使H原子最多，分子中就不能有双键，n（C）最多能结合2n（C）+2个H（烷烃），n（N）最多能结合n（N）+2个H原子（可以推导出：NH₃、NH₂-NH₂、NH₂-NH-NH₂、…），碳链和氮链连在一起，各自还要去掉1个H，当O作为-OH存在时，H原子数目最多，且O的存在不影响H原子的个数，所以形成一个分子中，最多有H原子：2n（C）+2+n（N）+2-2=2n（C）+n（N）+2；当n（C）=2时，相对分子质量最小的分子，应含有1个N和一个O，一种结构简式为H₂N-CH₂-CH₂-OH，
故答案为：2n（C）+n（N）+2；H₂N-CH₂-CH₂-OH；
（2）分子内有四个N原子，且排成四面体，N-N有6条，每两个N原子间都含有1个C原子，因此C原子为6个，氢原子为6×2=12，分子式为C₆H₁₂N₄，
故答案为：C₆H₁₂N₄；
（3）①（CH₃）₂CH⁺在NaOH水溶液中与OH^-反应得电中性的有机分（CH₃）₂CHOH，
故答案为：（CH₃）₂CHOH；
②（CH₃）₃C⁺去掉H⁺后生成电中性有机分子式为C₄H₈，结构简式为CH₂=C（CH₃）₂，名称为2-甲基-1丙烯，
故答案为：2-甲基-1丙烯；
（4）由CH₂=CH₂→CO₂，，1mol某烯烃分子被酸性高锰酸钾溶液氧化后得到2molCO₂，和，可知该烯烃的结构简式为，发生加聚反应的化学方程式为，
故答案为：．

点评：本题考查有机物推断与合成，是对有机化合物知识的综合考查，能较好的考查考生的自学能力，读懂信息中给予的反应是解题的关键，需要学生熟练掌握官能团的性质与转化，难度中等，是高考热点题型．