- 烃和卤代烃
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实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成。取n g该种氨基酸放在纯氧气中充分燃烧，生成CO2、H2O和N2。现按图所示装置进行实验：
请回答下列有关问题：
(1)实验开始时，首先要通入一段时间的氧气，其理由是__________________________。
(2)以上装置中需要加热的仪器有________(用字母填空)。操作时应先点燃________处的酒精灯。
(3)A装置中发生反应的化学方程式是__________________________________________。
(4)装置D的作用是___________________________________。
(5)读取N2体积时，应注意：
①________________________________________________；
②________________________________________________。
(6)实验中测得N2的体积为V mL(已折算为标准状况)。为确定此氨基酸的分子式，还需要的有关数据有________(用字母填空)。
正确答案
(1)排除系统中的N2
(2)AD D
(3)CxHyOzNp＋
(4)吸收未反应的氧气，保证最终收集的气体是N2
(5)①E装置中两侧液面相平 ②视线应与凹液面最低点相切
(6)ABD
通入纯氧气目的是除尽系统中的氮气；加热A处使氨基酸燃烧，加热B处铜网，是为了除去尾气中的氧气；读数时要使量气管两侧液面相平，否则会使所测气体体积不准。
化学上常用燃烧法确定有机物组成，这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。图中所列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。（每一组仪器只能使用一次）
回答下列问题：
（1）产生的氧气按从左到右流向，所选择的装置各导管的连接顺序是_____ 。
（2）C装置中浓硫酸的作用是_____ 。
（3）D装置中MnO2的作用是_____ 。
（4）若准确称取7.2 g样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种），经充分燃烧后，A管质量增加22 g，B管质量增加10.8 g，则该有机物的最简式为_____ 。
（5）要确定该有机物的分子式，则_____ （填“是”或“不”）需要测定其他数据，若能确定其分子式，若其一氯代物只有一种，则其结构简式为_____ 。
正确答案
（1）g→f,e→h,i→c,d→a（2）吸收水分，得到干燥纯净的O2（3）作催化剂，加快产生O2的速率（4）C5H12 （5）不
据实验目的和各装置的作用推知整套装置为D→C→E→B→A，各导管接口顺序为g→f,e→h,i→c,d→a。其中D为O2发生装置（MnO2作催化剂），C中浓H2SO4作用是吸收水分，得到干燥纯净的O2，E为有机物燃烧装置，B中CaCl2吸收反应生成的H2O，A中NaOH吸收反应生成的CO2。m(CO2)="22" g，n(CO2)="0.5" mol，m(H2O)="10.8" g，则n(H2O)="0.6" mol，则m(C)+m(H)="12×0.5+0.6×2×1=7.2" g，所以该有机物的最简式为C∶H=0.5∶（0.6×2）=5∶12，即C5H12，因最简式中氢原子数已达饱和，故C5H12就是其分子式，若其一氯代物只有一种，则其结构简式为
（9分）0.2mol有机物A和0.4mol O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O（g）。燃烧后的这些产物经过浓硫酸后，质量增加10.8g；再通过灼热的CuO充分反应后，固体质量减轻3.2g；最后气体再通过碱石灰被完全吸收，质量增加17.6g。
（1）推断该有机物A的分子式。
（2）若0.2mol该有机物A与过量金属钠反应后放出4.48L H2（标准状况下），试确定该有机物的结构简式。
正确答案
（1）生成物水的物质的量是n(H2O)＝10.8g÷18g/mol＝0.6mol
CO和氧化铜反应的方程式为
CO＋CuO
1mol 1mol 16g
0.2mol 0.2mol 3.2g
所以反应中生成的CO2是17.6g÷44g/mol－0.2mol＝0.2mol
则有机物A中含有的氧原子的物质的量是0.6mol＋0.2mol＋0.2mol×2－0.4mol×2＝0.4mol
所以A中C、H、O的原子个数之比是0.4︰1.2︰0.4＝1︰3︰1
即最简式为CH3O
由于C、H个数之比为1︰3的只能是乙烷
所以A的分子式为C2H6O2
（2）4.48L氢气是0.2mol，说明反应中含有2个羟基
因此结构简式为HOCH2CH2OH
考查有机物分子式及结构简式的判断。
（10分）已知1mol烯烃A完全燃烧需要3mol氧气。某烃B是A的同系物，在常温常压下，10mL气态烃B跟50mL足量氧气混合并点燃，完全反应后恢复到原来状态，测得剩余气体体积为30mL。求：
（1）烃A的化学式为 （不写计算过程）；
（2）通过计算确定烃B的化学式和它所有可能的结构简式。（写计算过程）
正确答案
（1）C2H4 （2）C4H8 CH2=CH—CH2—CH3、CH3—CH=CH—CH3、CH2=C(CH3)2
（1）根据烯烃的燃烧通式CnH2n＋3n/2O2=nCO2＋nH2O可知，1mol烯烃燃烧需要3n/2molO2，由题意的n＝2，故其分子式为C2H4。
（2）烃B是A的同系物，所以B也是烯烃。因为体积之比是物质的量之比，所以
CnH2n＋3n/2O2=nCO2＋nH2O
1 3n/2 n
10 15n 10n
因此有50－15n＋10n＝30，解得n＝4。所以B的化学式为C4H8。其中属于烯烃的有CH2=CH—CH2—CH3、CH3—CH=CH—CH3、CH2=C(CH3)2。
有机物A可作为植物生长调节剂，为便于使用，通常将其制成化合物D(
请回答下列问题：
(1)A的名称是 ，A与氯气反应可生成C，C的名称是 ；
(2)经测定E中含有氯元素，且E可以与乙酸发生酯化反应，则E的结构简式为 ，由A直接生成E的反应类型是 ；
(3)在弱酸性条件下，D与水反应生成A的化学方程式为 ；
(4)写出E的两种同分异构体的结构简式： 。
正确答案
(1)乙烯；1,2二氯乙烷 (2)HOCH2CH2Cl；加成反应
（3）
（4）
本题以乙烯为知识载体考查有机化学反应类型、同分异构体的书写等知识以及分析能力和知识迁移能力。(1)由A为植物生长调节剂及其他信息可知A为乙烯，则乙烯与氯气发生加成反应得到的物质C为1,2二氯乙烷。(2)由A―→E的转化关系和题中对E的性质描述不难知道，E是乙烯与稀氯水中的HClO发生加成生成的氯乙醇，其结构简式为ClCH2CH2OH。(3)利用原子守恒可知D与H2O在酸性条件下反应生成乙烯，同时还有HCl、H3PO4生成。
某烃类物质0．1mol完全燃烧，将生成物通过浓硫酸，浓硫酸增重7．2克，再将剩余气体通过碱石灰，碱石灰增重13．2克，通过计算，
（1）确定该有机物的最简式
（2）确定该有机物的分子式，写出其结构简式。
（3）该烃标态下对氢气的相对密度为多少
正确答案
方法1．设此烃为CXHY．
CXHY + (X+4/Y) O2→XCO2+2/YH2O
1 X+4/Y X 2/Y
0．1 0．3 0．4
X=3 Y=8
方法2． n(C)= n(CO2)=13．2/44=0．3mol
n(H)="2" n(H2O)=2×7．2/18=0．8mol
n(C) :n(H)=3:8
此烃最简式为C3H8，即此烃为C3H8结构简式为CH3CH2CH3，
标准状况下对氢气的相对密度D= M(C3H8)/M(H2)=（12×3+1×8）/2=22
试题分析：分析题意：某烃类物质0．1mol完全燃烧，浓硫酸增重7．2克，说明生成7．2gH2O；再将剩余气体通过碱石灰，碱石灰增重13．2克，说明二氧化碳的质量是13．2g。所以可计算出水和二氧化碳的物质的量分别为0．4mol、0．3mol，所以1mol该烃分子中含有3molC、8molH，则该烃的分子式为C3H8；最简式也是C3H8；或者计算二氧化碳与水中的C、H原子个数比，得最简式C3H8；碳原子已经饱和，所以最简式也是分子式。结构简式为CH3CH2CH3，根据相对密度定义，计算出标态下对氢气的相对密度是D=M(C3H8)/M(H2)=22．
(1)某烃A 0.2mol在氧气中充分燃烧后，生成化合物B、C各1.2mol，则烃A的分子式是________。
（2）标准状况下，5.6 L甲烷和乙烯的混合气体，通过足量的溴水，使溴水的质量增加了4.2 g，求混合气体中甲烷的质量。
正确答案
(1)C6H12（2）混合气体中CH4的质量为1.6 g。
试题分析：(1)烃在氧气中完全燃烧的产物为H2O和CO2,又因为化合物B、C各1.2mol，所以该烃含有H2.4mol，含有C1.2mol，又因为该烃有0.2mol，所以烃A的分子式为C6H12；
（2）溴水的质量增加了4.2 g，即混合气体中含有乙烯4.2g，
所以乙烯的物质的量n=4.2/28=0.15mol，
甲烷的物质的量=5.6/2.4-0.15=0.1mol，
即甲烷的质量m=0.1
点评：本题考查了有机物的基本计算，该题比较基础，难度不大。
（6分）由H2、C2H4、C2H2组成的1L混合气体，在一定条件下发生加成反应后，气体总体积变成了XL。请回答（气体体积均在标准状况下测定）
⑴当反应后三种气体均无剩余时，X的取值范围是 ；
⑵若反应后三种气体均无剩余，X=0.4时，原混合气体H2、C2H4、C2H2的体积比为 ；
⑶若X=0.6时，且反应后混合气体密度为0.714g/L时，原混合气体H2、C2H4、C2H2的体积之比为 。
正确答案
⑴1/3
（1）乙烯和乙炔与氢气发生加成反应的方程式分别是CH2=CH2＋H2
（2）设原混合气体H2、C2H4、C2H2的体积分别是x、y、z，则根据方程式可知，y＋2z＝x、x＋y＋z＝1、y＋z＝0.4，所以解得x＝0.6、y＝0.2、z＝0.2，因此原混合气体H2、C2H4、C2H2的体积比为3︰1︰1。
（3）反应后混合气体密度为0.714g/L，则混合气的平均相对分子质量是0.714。×22.4＝16。这说明氢气一定是过量的。因此反应后的气体是乙烷和氢气的混合气，则二者的体积之比是
（8分）写出下列转化的化学方程式，并注明反应条件和反应类型：
① （ 反应）；② （ 反应）；
③ （ 反应）；④ （ 反应）；
正确答案
（1）CH2=CH2＋HBr
（2）CH3CH2Br＋NaOH
（3）CH2=CH2＋H2O
（4）CH2=CH2＋H2O
考查有机反应方程式的书写以及有机反应类型的判断。
（1）乙烯中含有碳碳双键，能和溴化氢发生加成反应生成溴乙烷，反应的化学方程式是CH2=CH2＋HBr
（2）溴乙烷中含有溴原子，属于卤代烃，你发生水解反应生成乙醇，反应的化学方程式是CH3CH2Br＋NaOH
（3）乙烯也能和水发生加成反应生成乙醇，反应的化学方程式是CH2=CH2＋H2O
（4）乙醇在浓硫酸的作用下，发生消去反应生成乙烯，反应的化学方程式是CH3CH2OH
(6分）0．94g某有机物在纯氧中完全燃烧，可生成二氧化碳2.64g,水0.54g,同时消耗氧气2.24g。又知此有机物蒸气0.224L（已折算成标准状况下）的质量为0.94g。
⑴求此有机物的分子式。
⑵若此有机物跟FeCl3溶液作用显紫色，写出此有机物的结构简式。
正确答案
因为有机物的摩尔质量为94 g/mol
所以0.94 g该有机物的物质的量为0.01 mol.
又因2.64 g CO2 即2.64 g/44 g·mol-1 =" 0.06" mol
0.54 g H2O 即0.54 g/18 g·mol-1=" 0.03" mol
还可知该有机物含有氧元素，并且1 mol该有机物燃烧消耗O2 7 mol，生成CO2 6 mol，H2O 3 mol。
故该有机物中含C:6 mol 、H:3 mol×2="6" mol 、O:6 mol×2+ 3 mol×1-7 mol×2 ="1" mol
因此该有机物的分子式为C6H6O。
又因为该有机化合物遇三氯化铁显紫色，故为酚类，则该化合物为苯酚
考查有机物分子式即结构简式的判断。
在沥青蒸气里含有多种稠环芳香烃,如下图所示A、B、C ……,
(1)该系列化合物的通式为 ,
(2)该系列化合物中碳的质量分数最大值为 ,
(3)其中A的二氯取代可能结构有 种.
正确答案
.(1) C6n+4H2n+6 (2) 97.3% (3) 10 (各2分)
（1）由图示可看出依次增加了C6H2基团。则通式可写为：C10H8+(n-1)C6H2，即C6n+4H2n+6
（2）C%=
（3）采用定一移二的方法可知A的二氯取代物共有10种。
某有机物R完全燃烧产物只有CO2和H2O。已知1 mol R完全燃烧时，生成n molCO2，消耗1.5n molO2。试回答下列问题。
（1）若R为烃，则R的分子式为______________________。
（2）若R为烃的含氧衍生物，3.0 g R与足量金属钠反应生成560 mL（标准状况）H2，则R的分子式为 _____________________。
正确答案
（1）CnH2n （2）C3H8O
（1）根据碳原子守恒可知，分子中含有n个碳原子，nmol碳原子需要nmol氧气，则和氢原子结合的氧原子是(1.5n－n)mol×2＝nmol，所以氢原子是2nmol。因此分子式为CnH2n。
（2）氢气的物质的量是
卤代烃是一类重要的有机合成中间体，是许多有机合成的原料。根据卤代烃的相关性质，回答下列问题
（1）化合物A和B的分子式都是C2H4Br2，A的核磁共振氢谱图如图所示，则A的结构简式为 ，请预测B的核磁共振氢谱上应该有 个峰（信号）。
（2）某同学用如图1装置（铁架台、酒精灯等略）验证取代反应和消去反应的产物。
实验操作Ⅰ：在试管中加入5 mL 1 mol/L NaOH溶液和0.5 mL溴乙烷振荡。
实验操作Ⅱ：将试管如图1固定后，水浴加热。
①据图1：用水浴加热而不直接用酒精灯加热的原因是 。
②图2是为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去
反应，实验中需要检验的产物是 ，
水的作用是 ，
实验现象是 。
正确答案
（2）1.使反应物均匀受热
2. 乙烯 除去乙烯中的乙醇，防止干扰乙烯的检验 酸性高锰酸钾溶液
试题分析：（1）据图可知只有一个峰，故说明A物质只有一种等效氢.A的同分异构体有两个不等效氢，所以会有两个峰（2）水浴加热主要的作用使反应物均匀受热（3）溴乙烷在NaOH乙醇溶液发生消去反应的产物主要是乙烯，所以需要检验的产物就是乙烯。而在反应中乙醇沸点较低，容易挥发，所以乙醇也会随着产物蒸发出来，且乙醇液能使高锰酸钾溶液褪色，乙醇易溶于水中所以水的主要作用就是出去乙烯中的乙醇，防止干扰乙烯的检验。乙烯可以使高锰酸钾溶液褪色，所以可选用高锰酸钾溶液。
有A、B两种烃，它们的组成相同，都含90%的碳，烃A对氢气的相对密度是20；烃B式量是烃A的3倍，烃A在一定条件下能与足量的Cl2起加成反应，生成1，1，2，2－四氯丙烷，烃B是苯的同系物，当它与Cl2发生取代反应时（取代苯环上的H原子），生成的一氯代物、二氯代物、三氯代物分别都只有一种，根据以上实验事实，推断A、B两烃的分子式、结构简式和名称。
正确答案
A：C3H4 CH≡CCH3 丙炔 B：C9H12 间三甲苯
试题分析：烃A对氢气的相对密度是20
则A的相对分子质量是20×2＝40
所以A中碳原子的个数是
则氢原子个数是
所以A的分子式是C3H4
烃A在一定条件下能与足量的Cl2起加成反应，生成1，1，2，2－四氯丙烷
则A的结构简式是CH≡CCH3
其名称是丙炔
由于A、B两种烃，它们的组成相同，都含90%的碳，所以B的最简式是C3H4
又因为烃B是苯的同系物
所以根据苯的同系物的通式CnH2n－6可知
n＝9
即B的分子式是C9H12
又因为当它与Cl2发生取代反应时（取代苯环上的H原子），生成的一氯代物、二氯代物、三氯代物分别都只有一种，所以B是间三甲苯，结构简式是
点评：该题是中等难度的试题，也是高考中的常见题型。试题基础性强，难易适中，侧重能力的培养和解题方法的训练与指导，有助于培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力，也有助于培养学生的规范答题能力，提高学生分析问题、灵活运用基础知识解决问题的能力。
（10分）木浆纤维在离子液体中的溶解性
表中
假设在
正确答案
溶解于离子液体中的纤维素的摩尔质量为：（6×12＋10＋5×16）×1000＝1.62×105（g/mol）；
离子液体的摩尔质量为：8×12＋15＋14×2＋35.5＝96＋15＋28＋35.5＝175（g/mol）；
水的物质的量分数为：1.0/18/（1.0/18＋75/175＋25/1.62×105）＝0.12；
析出的纤维素的物质的量分数为：（25/162000）/（1.0/18＋75/175＋25/1.62×105）＝3.2×10－4。
考查有关混合物中物质的量分数的有关计算。
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