- 烃和卤代烃
- 共11988题
燃烧法是测定有机物分子式的一种重要方法。完全燃烧0．1 mol某烃后，测得生成的二氧化碳为8．96 L(标准状况)，生成的水为9．0g。请通过计算：
（1）推导该烃的分子式。
（2）写出它可能存在的全部结构简式。
正确答案
（共7分）（1） C4H10 （3分）（2） CH3CH2CH2CH3 CH(CH3)3（各2分，共4分）
试题分析：（1）CO2的物质的量是8.96L÷22.4L/mol＝0.4mol
其中碳原子的物质的量是0.4mol
水的物质的量是9.0g÷18g/mol＝0.5mol
其中氢原子的物质的量是1mol
烃的物质的量是0.1mol
则关键原子守恒可知该烃分子的化学式是C4H10。
（2）根据化学式可知，该烃是丁烷，有2种同分异构体，分别是正丁烷和异丁烷，结构简式是CH3CH2CH2CH3、CH(CH3)3。
点评：该题是基础性试题的考查，难度不大。试题在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养，有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。在利用燃烧法推断有机物化学式时要利用好守恒法。
(12分)通常用燃烧的方法测定有机物的分子式，可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧,根据产品的质量确定有机物的组成。下图所示的是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。
(1）现准确称取0.44g样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种）,经燃烧后A管增重0.88 g，B管增重0.36g。请回答：
（1）按上述所给的测量信息，装置的连接顺序应是
D→ → F → ；
（2）A、B管内均盛有固态试剂，A管的作用是______________________；
（3）E中应盛装什么试剂：_______________；
（4）如果把CuO网去掉，A管重量将_______；（填“增大”、“减小”或“不变”）
（5）该有机物的实验式为__________________；
（6）要确定该有机物的分子式，还必须知道的数据是___________。
①消耗液体E的质量 ②样品的摩尔质量 ③ CuO固体减少的质量
④ C装置增加的质量 ⑤燃烧消耗O2的物质的量
正确答案
（1）C B A （2）吸收样品反应生成的CO2 （3）双氧水
减小 （5）C2H4O （6）②
（1）由于生成的氧气中含有水蒸气，会干扰后面的实验，所以首先要干燥水蒸气。由于碱石灰既能吸水，也能吸收CO2，所以用B装置吸收水蒸气，A装置吸收CO2，即正确的顺序是DCFBA。
（2）碱石灰是用来吸收样品反应生成的CO2 的。
（3）D装置是制取氧气的，根据装置特点可知，该反应不需要加热，所以可以双氧水分解制取氧气。
（4）由于样品可能生成CO，所以氧化铜的作用是氧化可能生成的CO到CO2的。因此没有没有氧化铜，则吸收的CO2就少，即A管质量将减少。
（5）A管增重0.88 g，B管增重0.36g，所以生成的水和CO2的物质的量分别是0.02mol和0.02mol，则有机物中氧原子的物质的量是
（6）由于实验式已知，所以要确定该有机物的分子式，还必须知道的数据是样品的摩尔质量，答案选②。
1.62g某有机化合物在纯氧中完全燃烧，仅生成4.62g二氧化碳和1.08g水。经测定，该有机化合物的相对分子质量为108，试回答以下问题：
（1）通过计算求该有机化合物的分子式
（2）实验证实，该有机化合物遇三氯化铁溶液显紫色。请写其分子可能的结构简式：
_________________________________________。
正确答案
（1）n(C)="(4.62/44)*(108/1.62)=7" ；n(H)=" (1.08*2/18)*(108/1.62)=" 8
n(O)=(108-7*12-8*1)/16=7；
所以分子式为C7H8O
（2）
该有机化合物遇三氯化铁溶液显紫色，说明含有苯环与酚—OH，剩余的基团—CH3与—OH可有邻间对三种结构。
(6分)由人尿分离出来的结晶化合物A，熔点为187～188℃。对化合物A做下列实验：
①测得A的蒸气密度为8.Og／L(已折合成标准状况)。
②取17.92gA完全燃烧，生成的气体通过浓硫酸，浓硫酸增重8.10g；剩余气体通过碱石灰，气体质量减少39.60g。
③另取17.92gA完全分解，可得标准状况下氮气1.12L。
试通过计算确定A的分子式。
正确答案
M（A）="8.0g" / L×22.4L / mol="179.2g" / mol（1分）
由题中数据计算知：0.1mol A可产生0.45mol H2O，0.9mol CO2和0.05mol N2（3分）
即1mol A 中含9mol C 9mol H 1mol N
设A的分子式为C9H9NOX
则：9×12+9+14+16x=179.2
∴x=3
∴A的分子式是C9H9NO3 （2分）
（其它合理的解法同样得分）
考查有机物分子式的确定及相关计算。
常温下某液态有机物A 10.6g和标况下30LO2完全反应，只生成CO2和液态水，将剩余的气体先通过浓硫酸浓硫酸增重9g，再将剩余的气体通过足量的碱石灰，气体减少17.92L（标况），已知该有机物蒸气相对于相同状况下氢气密度为53。
（1）求该有机物A的分子式（要有计算过程）
（2）又已知该有机物A的核磁共振氢谱中显示有两个峰，且面积之比为3：2。写出A的结构简式并命名
正确答案
（1）C8H10（2）该有机物是对二甲基苯，结构简式为
考查有机物有机物分子式及结构简式的判断和计算。有机物分子式的确定，一般首先确定最简式，然后根据相对分子质量再确定分子式，最后根据性质确定结构简式。浓硫酸增重9g，说明生成物水的质量是9g。再将剩余的气体通过足量的碱石灰，气体减少17.92L，说明CO2的体积是17.92L。在相同条件下，气体的密度之比是相对分子质量之比，因此可以根据和氢气的相对密度来计算其相对分子质量。
（1）有机物蒸气相对于相同状况下氢气密度为53
所以该有机物的相对分子质量是53×2＝106
因此10.6gA的物质的量为
剩余的气体先通过浓硫酸浓硫酸增重9g
所以燃烧产物水是9g，物质的量为
根据氢原子守恒可知有机物中氢原子的个数是10
再将剩余的气体通过足量的碱石灰，气体减少17.92L
S所以CO2的体积是17.92L，物质的量为
根据碳原子守恒可知有机物中碳原子的个数是8
因为12×8＋10＝106
所以该有机物不含氧原子
因此分子式为C8H10
(2)根据分子式及物理性质可知该有机物应该属于苯的同系物。又因为A的核磁共振氢谱中显示有两个峰，且面积之比为3：2，所以该有机物是对二甲基苯，结构简式为
(3分)(227℃,1个大气压时)，1.5L某烃蒸汽能在aL氧气中完全燃烧，体积增大到（a+3）L（相同条件下），问：
(1)该烃在组成上必须满足的基本条件是
(2)当a=10L时，该烃可能的分子式
(3)当该烃的分子式为C7H8时，a的取值范围为
正确答案
(1)分子含氢原子为8
(2)C4H8 C3H8
(3)a≥13.5
略
化合物F是一种重要的有机合成中间体，它的合成路线如下：
（1）化合物F中含氧官能团的名称是 和 ，由B生成C的化学反应类型是 。
（2）写出化合物C与乙酸反应生成酯的化学方程式：
（3）写出化合物B的结构简式 。
（4）某化合物是D的同分异构体，且分子中只有三种不同化学环境的氢原子。写出该
化合物的结构简式 (任写一种)。
（5）请根据已有知识并结合相关信息，写出以苯酚(
有机物 
合成路线流程图示例如下：
H2C="=" CH2
正确答案
（1）醛基、羰基(2分，各1分) 加成反应(2分)
（2） 
（3）
（4）
（5）
(全部正确的得5分；若有错误，每有一步正确的给1分；第四步用高锰酸钾氧化直接得目标产物亦可)
试题分析：（1）化合物F
（2）写出化合物C与乙酸反应生成酯的化学方程式
（3） B是(CH3)2C=CH2与苯酚对位H的加成反应，结构简式
（4分）下列有关实验的叙述，正确的是（填序号）
E、配制银氨溶液时，将稀氨水慢慢滴加到稀硝酸银溶液中，产生白色沉淀后继续滴加到沉淀刚好溶解为止
F、蔗糖水解后，直接滴加新制氢氧化铜悬浊液并加热检验水解产物中的葡萄糖
G、配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸时，将浓硫酸沿器壁慢慢加入到浓硝酸中，并不断搅拌
H、不慎将苯酚溶液沾到皮肤上，立即用氢氧化钠溶液清洗
I、甲醇、乙醇均可以与水以任意比例混溶，这是因为甲醇、乙醇与水形成了氢键
正确答案
CEGI
用Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸、乙醇，然后分液，分馏石油时，温度计位于支管口。用浓硝酸洗涤做过银镜反应的试管，蔗糖水解后，先加碱再滴加新制氢氧化铜悬浊液并加热检验水解产物中的葡萄糖。不慎将苯酚溶液沾到皮肤上，用酒精溶液清洗。
下列有关有机化学实验的叙述正确的是 。（填序号）
①向电石中滴加饱和食盐水制取乙炔气体。
②1－氯丁烷在NaOH水溶液中，可以发生消去反应生成1－丁烯
③可向皂化反应后的混合液中，加入饱和食盐水，使肥皂析出
④酒精与浓H2SO4的混合物，加热到140℃可以制取乙烯
⑤向淀粉溶液中加入少量稀硫酸，加热使淀粉水解，再加入银氨溶液，加热，检验淀粉是否发生水解
正确答案
①③
向电石中滴加饱和食盐水制取乙炔气体，减慢速率，因为电石和水反应很快①正确。1－氯丁烷在NaOH水溶液中，可以发生水解反应生成1－丁醇。②错误。④酒精与浓H2SO4的混合物，加热到170℃可以制取乙烯，140℃可以制取二乙醚，错误。淀粉水解产生葡萄糖，有醛基可以检验淀粉已经水解，但是淀粉的检验要用碘。错误。
(8分)下表为烯类化合物与溴发生加成反应的相对速率（以乙烯为标准）。
（1）下列化合物与氯化氢加成时，取代基对速率的影响与表中规律类似，其中反应速率最快的是_______________（填序号）。
A．（CH3）2C=C(CH3)2 B．CH3CH=CHCH2CH3
C．CH2="CH" CH3 D．CH2=CHCl
（2）烯烃与溴化氢、水加成时，产物有主次之分，例如：
CH2=CHCH3 + HBr → CH3CHBrCH3 + CH3CH2CH2Br
（主要产物） （次要产物）
CH2=CHCH2CH3 + H2O 
（主要产物） （次要产物）
a. 请写出
b. 下列框图中B、C、D都是相关反应中的主要产物（部分条件、试剂被省略），且化合物B中仅有四个碳原子、一个溴原子、一种氢原子。框图中，C的结构简式为________________________；
写出反应⑤的化学方程式（只写主要产物，标明反应条件）：__________________________________ 。
正确答案
（8分）
（1）A
（2）
（1）由表中的烯烃的结构和对应的加成速率可以得出：当双键碳上的氢原子被甲基取代时，反应速率增大，且取代的氢原子数越多，反应速率越大；当双键碳上的氢原子被卤素原子取代时，反应速率减小。A选项中双键碳上的氢原子全部被甲基取代所以反应速率最大，答案选A。
（2）分析两个加成反应的反应物双键结构和反应后产物的情况可以得出：当烯烃与卤化氢或水发生加成反应时，主要产物是氢原子总是加在含氢较多的双键碳原子上的产物。
a、根据以上可以判断
b、合物B中仅有四个碳原子、一个溴原子，可以得出B是正丁烷或异丁烷的一取代产物的，又该取代产物中的氢原子只有一种可以判断B的结构式为
正确答案
（1）第一种情况对应的结构简式为CH3COOCH3，第二种情况对应的结构简式为CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3
（2）二
C3H6O2的物质在PMR谱上出现两个信号峰，分子中只有两种环境的H原子，对应的结构简式为CH3COOCH3，出现三个信号峰，分子中有三种不同环境的H原子，对应的结构简式为CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3；测定CH3CH=CHCl时，能得到氢原子给出的信号峰6种，物质内部有6种不同环境的H原子，而CH3CH=CHCl一个分子内部只存在3种不同环境的H原子，所以CH3CH=CHCl肯定存在同分异构体，根据提示，可以得出CH3CH=CHCl的两种结构：
( 15 分）
二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能。四川是利用天然气生产二甲醚的重要基地之一。
请填写下列空白：
（1）与二甲醚相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式是：
________________________________________________。
（2）二甲醚可由合成气（CO+H2）在一定条件下制得。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式可能是：
________________________________________________。
（3）以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成然料电池。该电池中负极上的电极反应式是：______________________________________________________。
（4）制备二甲醚的合成气可由甲烷与水燕气或二氧化碳经高温催化反应制得。合成气除制二甲醚外，还可用于冶炼金属，用它冶炼铁的生产过程可示意如下：
①在催化反应室中进行的反应均为可逆反应．增大体系的压强对甲烷转化率的影响是___________________________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②在上述炼铁过程的某时间段内，若有x m3（标准状况）的甲烷进入燃烧室中充分燃烧，还原反应室有5 y kg（y/11.2×103mol）铁生成，假设燃烧室与还原反应室产生的高温尾气全部进人催化反应室，则这些高温尾气在理论上可产生合成气_______________m3（标准状况）。
正确答案
（1）CH3CH2OH、HCOOH
（2）3CO+3H2＝CH3OCH3 或2CO+4H2＝CH3OCH3+H2O
（3）CH3OCH3+16OH—－12e－＝2CO32－+11H2O
（4）①减小
②12(x + y）
略
⑴生物甲烷是由植物和动物粪便在一定条件下发酵而得的甲烷：
若某植物纤维素的含量为10%，某沼气池，当加入该植物162kg，在微生物作用下完全转化可得CH4在标准状况下的体积为 m3。
⑵合成二甲醚主要步骤为造气和合成。过程如下：
若造气时，设每步转化率均为100%，设某天然气中只含5%CO2，不含其他杂质，每100m3天然气，应同时通入水蒸气和空气各多少体积（空气只含N2和O2，且体积比为4：1，下同），才能保证合成时CO和H2充分利用。V[H2O（g）]= m3；V[空气]= m3。
⑶为了充分利用反应过程中生成的比较纯净的氮气，某企业用天然气为主要原料联合生产二甲醚和氨，过程如下：
制气设备：①CH4+H2O → CO+3H2 ②2CH4+O2 → 2CO+4H2
合成塔Ⅰ：CO+2H2 → CH3OH ； 2CH3OH → CH3OCH3+H2O
合成塔Ⅱ：N2+3H2==2NH3
假设天然气中只含CH4，反应②中通入适量空气，调节①和②投入的CH4的量，以使反应①剩余的H2和反应②剩余的N2的体积比恰好为3：1，以便合成氨。该企业每生产34t NH3理论上同时可以得到二甲醚多少吨？（设工业多次转化，总转化率假定为100%设合成塔Ⅰ中水与CO不反应）？
正确答案
（1）6.72m3 (2分) (2)10m3,200m3 (每空2分) (3)80.5t (4分)
本题考查多步反应的化学计算，关系复杂，难度较大，容易出错，是一道考查综合思维能力、区分度好的试题。(1)(C6H10O5) n ~ 3nCH4,即C6H10O5 ~ 3CH4
n(CH4)=3n(C6H10O5) =
V(CH4)=300mol×22.4L/mol=6.72×103L=6.72m3
(2)依题意，100m3天然气含CH495m3、CO25m3。观察合成反应，CO:H2=1:2时才能充分利用。再观察造气反应，反应（1）必须是（2）的2倍才能达到上述要求。又知反应（2）耗CH4为5m3，则反应（1）耗CH4为10m3，同时需水10m3；所以反应（3）的CH4为80m3，需O240m3，即空气200m3。
（3）由反应N2+3H2==2NH3可求得生产34t氨需1×106molN2和3×106molH2，则反应②通入的O2为1×1/4=0.25×106mol，生成H21×106mol；则反应①应生成H29×106mol，其中用于合成CH3OCH3的H2为6×106mol，由关系式4H2 ~ CH3OCH3可求得：n(CH3OCH3)=（1×106+6×106）mol×1/4=1.75×106mol，为80.5t。
（12分）已知：A是石油裂解主要产物之一，其产量常用于衡量一个石油化工发展水平的标志。E是一种具有香味的液体乙酸乙酯，下列是有机物之间的转化关系：
（1）A、E的结构简式分别为__________________、____________________。
（2）A→B的反应类型为________________________。
（3）C所含的官能团名称_______________，鉴定它可用的试剂为____________。
（4）写出B→C的化学反应方程式：________________________。
（5）在实验室我们也可以用图所示的装置制取乙酸乙酯。其中饱和碳酸钠溶液的主要作用是_______________________________ 。
（6）装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防_____________________________ 。
（7）做此实验时，有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片，其目的是__
_____。
正确答案
（1）CH2=CH2 CH3COOCH2CH3 （2）加成反应
（3）醛基、银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液
（4）2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
（5）中和挥发出来的乙酸，溶解挥发出来的乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层得到酯。
（6）倒吸。（7）防止大试管中液体暴沸。
根据题意可知A是乙烯，乙烯含有碳碳双键，根据B的性质可知，乙烯和水发生加成反应生成乙醇，所以B是乙醇，在C是乙醛，乙醛氧化生成乙酸，乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯。
（3）乙醛中含有醛基，醛基能发生银镜反应或和新制的氢氧化铜悬浊液反应，据此可以鉴别。
（5）生成的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇，可用饱和碳酸钠溶液除去，即作用是中和挥发出来的乙酸，溶解挥发出来的乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层得到酯。
（6）乙醇、乙酸和水都是互溶的，所以导管口直接插入水中，容易引起液体倒流。
（7）由于反应需要加热，所以加入碎瓷片能防止大试管中液体暴沸。
（15分）化合物F是合成治疗心血管病的重要药物——美多心安的中间体。其中一种合成路线如下：
回答下列问题：
（1）A的化学名称为 。 （2） B生成C的反应类型为 。
（3）由C生成D的化学方程式为： 。（4）E的分子式为 。
（5）F的结构简式为 。1mol F与足量金属钠反应产生的气体在标准状况下的体积为 。
（6）B有多种同分异构体，写出同时满足下列条件的B的所有同分异构体的结构简式 。
①既能发生银镜反应，又能发生水解反应。
②核磁共振氢谱图中4组吸收峰、且峰面积之比为1：2：6：3。
正确答案
（1）苯乙醇；（2）取代反应；（3）
试题分析：（1）A
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