作业帮推断题(化学问题与数学问题的结合)
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/24 15:22:00
有机物A和B无论以何种比例混合，其组成的混合物中所含的原子的核外电子总数均不变 1．若A是分子含８个氢原子的烃，B是分子中含３个碳原子的烃的含氧衍生物．写出两组符合上述要求的有机物的分子式 1)相对分子质量之差2:A________ B_________ 2)相对分子质量相等:A_______ B___________ 2.若A是分子中含有四个碳原子的烃,B是饱和链烃的一元含氮衍生物,则A的分子式为_____,B的分子式为_______,符合B的分子式的同分异构体有_______种(已知氮为三个单键)
解题思路： 1.将化学问题抽象为数学问题，利用数学工具通过计算和推理解决化学问题，是近几年高考中考察学生能力的热点及难点问题。2.主要考查价键转化思想
解题过程：
1.根据题意, 设：
A的分子式为CxH8，则核外电子总数为6x+8，相对分子质量为12x+8；
B的分子式为C3HyOz，则核外电子总数为18+y+8z ，相对分子质量为36+y+16z，据A、B核外电子总数相等有6x+8=18+y+8z，化简得：
6x=10+y+8z ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅①
（1）判断A、B相对分子质量的大小：
因M（A）-M（B）=12x+8-（36+y+16z）=y-8；据B的分子组成C3HyOz可知：
因为差值固定为正整数,则有y≤8，则有M（A）-M（B）≤0
相对分子质量之差为2,既y-8= -2，y= 6；将y= 6代入到①得6x=16+8z，当：
z=1时，x=4； z=2时，x=5.3（舍去）；
z=3时，x=6.6（舍去）； z=4时，x=8，
所以A为C4H8，B为C3H6O或A为C8H8，B为C3H6O4。
（2）相对分子质量相等,既y-8=0则y=8，将其代入①式得6x=8z+18，当：
z=1时，x=4.3（舍去）； z=2时，x=5.7（舍去）；
当z=3时，x=7符合题意， z=4，x=8.3（舍去）
即A为C7H8，B为C3H8O3。
答案：
（1）①A为C4H8，B为C3H6O；
②A为C8H8，B为C3H6O4(该组中物质不常见)。
（2）A为C7H8，B为C3H8O3。
2.四个碳原子的烃A可能是丁烷.丁烯或丁炔.而B为饱和链烃的一元含氮衍生物,证明A为饱和链烃.则A为丁烷,分子式为C4H10.而B与A核外电子相同,可知,氮原子核外电子数7,碳原子数核外电子为6.故每引入一个氮原子,需去除一个碳原子和一个氢原子,则B的分子式为C3H9N
氮形成三价,可以为-=(表示三键)N;可以为--NH--.也可以为-NH2,还可以为--N--
|
然后在饱和链烃上取代即可.饱和链烃为3个碳,为丙烷.
可知,氮原子无法使用三键结构,因为无法同时从丙烷上取代3个氢原子.既CH3--CH2--C-=N不符题意
故可能出现的物质有
CH3---CH(NH2)--CH3
CH3--CH2--CH2--NH2
CH3--NH--CH2--CH3
CH3--N--CH3
|
CH3
共计4种
最终答案：略
解题过程：
1.根据题意, 设：
A的分子式为CxH8，则核外电子总数为6x+8，相对分子质量为12x+8；
B的分子式为C3HyOz，则核外电子总数为18+y+8z ，相对分子质量为36+y+16z，据A、B核外电子总数相等有6x+8=18+y+8z，化简得：
6x=10+y+8z ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅①
（1）判断A、B相对分子质量的大小：
因M（A）-M（B）=12x+8-（36+y+16z）=y-8；据B的分子组成C3HyOz可知：
因为差值固定为正整数,则有y≤8，则有M（A）-M（B）≤0
相对分子质量之差为2,既y-8= -2，y= 6；将y= 6代入到①得6x=16+8z，当：
z=1时，x=4； z=2时，x=5.3（舍去）；
z=3时，x=6.6（舍去）； z=4时，x=8，
所以A为C4H8，B为C3H6O或A为C8H8，B为C3H6O4。
（2）相对分子质量相等,既y-8=0则y=8，将其代入①式得6x=8z+18，当：
z=1时，x=4.3（舍去）； z=2时，x=5.7（舍去）；
当z=3时，x=7符合题意， z=4，x=8.3（舍去）
即A为C7H8，B为C3H8O3。
答案：
（1）①A为C4H8，B为C3H6O；
②A为C8H8，B为C3H6O4(该组中物质不常见)。
（2）A为C7H8，B为C3H8O3。
2.四个碳原子的烃A可能是丁烷.丁烯或丁炔.而B为饱和链烃的一元含氮衍生物,证明A为饱和链烃.则A为丁烷,分子式为C4H10.而B与A核外电子相同,可知,氮原子核外电子数7,碳原子数核外电子为6.故每引入一个氮原子,需去除一个碳原子和一个氢原子,则B的分子式为C3H9N
氮形成三价,可以为-=(表示三键)N;可以为--NH--.也可以为-NH2,还可以为--N--
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然后在饱和链烃上取代即可.饱和链烃为3个碳,为丙烷.
可知,氮原子无法使用三键结构,因为无法同时从丙烷上取代3个氢原子.既CH3--CH2--C-=N不符题意
故可能出现的物质有
CH3---CH(NH2)--CH3
CH3--CH2--CH2--NH2
CH3--NH--CH2--CH3
CH3--N--CH3
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CH3
共计4种
最终答案：略