Question

（1）若某共价化合物分子中共含有C、H、N三种原子且以n（C）、n（N）分别表示C原子和N原子数目，则氢原子数目最多等于

 

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（2）若某有机化合物分子中只含有C、H、O、N四种元素，且以n（C）、n（N）和n（O）的原子数目，则H原子数目最多等于

 

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Answer 1

考点：有机化合物中碳的成键特征

专题：有机化学基础

分析：（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（可以由NH₃、NH₂-NH₂、NH₂-NH-NH₂、…推导出），碳链和氮链连在一起，各自还要去掉2个H；
（2）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．

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（可以由NH₃、NH₂-NH₂、NH₂-NH-NH₂、…推导出），碳链和氮链连在一起，各自还要去掉1个H，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，故答案为：2n（C）+n（N）+2；
（2）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，故答案为：2n（C）+n（N）+2．

点评：本题考查有机化合物中成键特征，难度中等，关键清楚有机物主要靠C原子连接，每个碳原子都必须形成4个共价键、氮原子形成3条共价键、氧原子形成2条共价键、氢原子形成1条共价键是解题关键．