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如测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图,设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示...

如测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图,设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变成为正一价的分子离子,分子离子从狭缝s1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速不计),加速后,再通过狭缝s2、s3射入磁感强度为B的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面PQ,最后,分子离子打到感光片上,形成垂直于纸面且平行于狭缝s3的细线,若测得细线到狭缝s3的距离为d,
(1)导出分子离子的质量m的表达式
(2)根据分子离子的质量数M可以推测有机化合物的结构简式,若某种含C、H和卤素的化合物的M
为48,写出其结构简式
(3)现有某种含C、H和卤素的化合物,测得两个M值,分别为64和66.试说明原因,并写出它们的结构简式.
在推测有机化合物的结构时,可能用到的含量较多的同位素的质量数如下表:
元 素HCFClBr
含量较多的同位互的质量数1121935,3779,81


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(1)首先由功能关系得出粒子的速度,进入磁场后在洛伦兹力的作用下匀速圆周运动,则感光片到入射点的距离应为一个直径的距离.由此可以解得质量. (2)这个是纯化学,由于质量数为48,故化合物的卤素应该是F,由此可以写表达式 (3)综合质量数,可知是卤素中的Cl,由此可以确定分子式. 【解析】 (1)以m、q表示离子的质量、电量,以v表示离子从狭缝s2射出时的速度,由功能关系可得      ① 射入磁场后,在洛仑兹力作用下做圆周运动,由牛顿定律可得     ② 式中R为圆的半径, 感光片上的细黑线到s3缝的距离d=2R     ③ 【解析】             ④ (2)CH3CH2F (3)从M的数值判断该化合物不可能含Br而只可能含Cl,又因为Cl存在两个同位素,即 35Cl和37Cl,所以测得题设含C、H和卤素的某有机化合物有两个M值,其对应的分子结构简 式为:CH3CH235Cl   M=64; CH3CH237Cl   M=66   答: (1)离子分子质量为: (2)化合物结构简式为:CH3CH2F (3)结构简式分别为:CH3CH235Cl          CH3CH237Cl
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考点分析:
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②一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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