- 烃和卤代烃
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(8分)某种烃A对氢气的相对密度为36 ,已知该烃中碳氢两元素的质量比为5∶1,求:
(1)该烃的相对分子质量
(2)确定该烃的分子式
(3)如果该烃的一氯取代物有4种,写出该烃的结构简式
(4)烃A可由另一种烃B通过加成反应而制得,则烃B的可能的是(任写一种可能的结构简式)
正确答案
A对氢气的相对密度为36
(1)所以A的相对分子质量是36×2=72
(2)因为烃中碳氢两元素的质量比为5∶1
所以分子中含有的碳原子数是
所以氢原子数是
因此分子式为C5H12
(3)烃的一氯取代物有4种
所以该烃是异戊烷
结构简式为(CH3)2CHCH2CH3
(4)烯烃加氢得到烷烃,则反过来烷烃分子中相邻的碳原子上各去1和氢原子即得到相应的烯烃,所以B的可能结构简式为CH2=C(CH3)CH2CH3、(CH3)C=CHCH3、(CH3)2CHCH=CH2、CH2=CHCH2CH2CH3、CH3CH=CHCH2CH3.
(1)由烃A对氢气的相对密度为36可得该烃的相对分子质量为:;
(2)因为烃中碳氢两元素的质量比为5∶1,所以分子中含有的碳原子数是;氢原子数是
;则烃A的分子式为:C5H12;
(3)如果该烃的一氯取代物有4种,则该烃是异戊烷结构简式为(CH3)2CHCH2CH3;
(4)烃A可由另一种烃B通过加成反应而制得,则烃B的可能的是:CH2=C(CH3)CH2CH3、(CH3)C=CHCH3、(CH3)2CHCH=CH2、CH2=CHCH2CH2CH3、CH3CH=CHCH2CH3.
(4分)请写出四种有机化合物的分子式,这些化合物燃烧后产生的CO2和H2O(g)的体积比符合如下比值(各写两种):
(1)V(CO2)/V(H2O气)=2的有 。
(2)V(CO2)/V(H2O气)=0.5的有 。
正确答案
(1)C2H2 C6H6 C8H8 (2)CH4 CH3OH CO(NH2)2
(1)V(CO2)/V(H2O气)=2,说明有机物中碳原子和氢原子的个数之比是1︰1的,因此可以是C2H2、C6H6、C8H8等。
(2)V(CO2)/V(H2O气)=0.5,说明有机物中碳原子和氢原子的个数之比是1︰4的,因此可以是CH4、CH3OH、CO(NH2)2等。
(10分)下图是化学必修2第64页配图(氢原子已省略),请根据下图回答有关问题。
(1)属于烯烃类的有 (填编号);
(2)写出化合物B的结构简式 ,H的分子式__________;
(3)指出上图有机化合物中官能团的名称 ;
(4)A和C的关系是 ;
(5)D与G的关系是 ;
(6)有机物种类繁多的原因有 、 (至少答两种原因)
正确答案
(1)B、E、F;(2)CH3CH=CHCH3;C4H8;(3)碳碳双键、碳碳三键;(4)同分异构体;
(5)同分异构体;(6)碳原子链接方式多样;同分异构体(其他合理答案即可)
试题分析:(1)烯烃是分子中含有碳碳双键的不饱和链烃,在给出的物质中属于烯烃类的有B、E、F;(2)化合物B的结构简式是CH3CH=CHCH3;H的分子式是C4H8;(3)在上图有机化合物中官能团的名称是碳碳双键、碳碳三键;(4)A和C的分子式相同,结构不同,所以它们的关系是同分异构体;(5)D与G的分子式相同,结构不同,所以它们的关系是同分异构体;(6)有机物种类繁多是因为碳原子链接方式多样,存在同分异构体。
一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物共10g,平均相对分子质量为25。使混合气通过足量溴水,溴水增重8.4g。通过计算回答:
① 混合物的物质的量为_________________
② 混合物中的各组分的分子式为______________,体积之比为_______________________
正确答案
.0.4 mol (2分) CH4 C2H4 比为1∶3 (4分)
(1)混合物的物质的量是10g÷25g/mol=0.4mol。
(2)平均相对分子质量为25,由于最简单的烯烃是乙烯,相对分子质量是28,这说明混合气中一定含有甲烷,因为只有甲烷的相对分子质量小于25。甲烷和溴水不反应,所以溴水增加的质量就是烯烃的质量,则甲烷的质量是10g-8.4g=1.6g,物质的量是0.1mol。所以烯烃的物质的量是0.4mol-0.1mol=0.3mol,因此烯烃的相对分子质量是8.4g÷0.3mol=28,所以烯烃是乙烯,甲烷和乙烯的体积之比是1∶3。
(10分)含有C、H、O的化合物,其C、H、O的质量比为12∶1∶16,其蒸气相对于氢气的密度为58,它能使甲基橙溶液变红,也能使溴水褪色,0.58g这种物质能与50mL0.2mol/L的氢氧化钠溶液完全反应。试回答:
(1)该有机物中各原子个数比N(C)∶N(H)∶N(O)=
(2)该有机物的摩尔质量为 ,写出分子式
(3)该有机物的可能结构简式有
正确答案
(1)1∶1∶1 (2)116g/mol C4H4O4 (3)HOOC-CH=CH-COOH 或CH2=C(COOH)2
试题分析:(1)因为C、H、O的质量比为12∶1∶16,所以该有机物中各原子个数比N(C)∶N(H)∶N(O)=。
(2)由于有机物蒸气相对于氢气的密度为58,所以该有机物的相对分子质量是58×2=116,因此摩尔质量为116g/mol。则根据最简式CHO可知,分子式是C4H4O4。
它能使甲基橙溶液变红,也能使溴水褪色,说明含有羧基和碳碳不饱和键。0.58g有机物的物质的量是0.005mol,而50mL0.2mol/L的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量是0.01mol,所以该有机物中羧基的个数是2个,则根据分子式可知,结构简式是HOOC-CH=CH-COOH 或CH2=C(COOH)2。
点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,侧重能力的培养和解题方法技巧的训练和指导。有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力,提高学生分析问题、特别是灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题学生不难得分。
某含氧有机物X,其相对分子质量为46,其中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.0%,其余为氧。
(1)X的分子式是________。
(2)X能与金属钠反应放出氢气,则X结构中含有的官能团的名称为________。
(3)X与空气中的氧气在催化剂作用下反应生成了Y,该反应的化学方程式是______________________,反应类型为________。
(4)X与高锰酸钾酸性溶液反应可生成Z,在加热和浓硫酸作用下,X与Z反应可生成一种有香味的物质W,若184 g X和120 g Z反应生成132 g W,该反应的化学方程式为____________________________,其中X的转化率为________。
正确答案
(1)C2H6O
(2)羟基
(3)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化反应
(4)CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O 37.5%
X是乙醇,Z是乙酸,W是乙酸乙酯,生成1.5 mol乙酸乙酯,参加反应的X为1.5 mol,X的转化率为37.5%。
A与芳香族化合物B在一定条件下反应生成C,进一步反应生成抗氧化剂阿魏酸。
A的相对分子质量是104,1 molA与足量NaHCO3反应生成2 mol气体。已知:
(1)C可能发生的反应是 (填序号)。
a.氧化反应 b.水解反应 c.消去反应 d.酯化反应
(2)等物质的量的C分别与足量的Na、NaHCO3、NaOH反应时消耗Na、NaHCO3、NaOH的物质的量之比是 。
(3)A的分子式是 。
(4)反应①的化学方程式是 。
(5)符合下列条件的阿魏酸的同分异构体有 种,写出其中任意一种的结构简式 。
①在苯环上只有两个取代基;②在苯环上的一氯取代物只有两种;
③1 mol该同分异构体与足量NaHCO3反应生成2 molCO2。
正确答案
(1)a、d(1分); (2)3:2:3(1分); (3)C3H4O4(1分);
(4)
(5)4种(2分)(写出下列四种结构中的任意一种均可得2分)
本题考查有机合成与推断。关键在于依据信息找到突破点。依据题目信息及框图变化关系,A的结构为HOOCCH2COOH,相对分子质量为104,则B为,故阿魏酸为
。1 mol该同分异构体与足量NaHCO3反应生成2 molCO2,说明同分异构体有两个羧基,则同分异构体为
。
乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室制备乙酸乙酯的化学方程式:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O,为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸收剂的作用,某同学利用下图所示装置进行了以下四个实验,实验开始先用酒精灯微热3 min,再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后充分振荡试管Ⅱ再测有机层的厚度,实验记录如下:
(1)实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是________mL和________mol/L。
(2)分析实验________(填实验编号)的数据,可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是_______________________________________________________________。
(3)加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,可能的原因是____________________________________________(答出两条即可)。
正确答案
(1)6 6
(2)A、C 浓硫酸可以吸收酯化反应生成的水,平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
(3)有大量乙酸和乙醇被蒸出;温度过高而发生其他反应
(1)H+对反应的催化作用,需要确保c(H+)相等、溶液体积相等。
某有机物A有C、H、O三种元素组成,现取18g A在足量O2中充分燃烧,将燃烧产物全部依次通过无水氯化钙和碱石灰后,固体质量的增加依次为10.8g和26.4g,
求:
(1)A的最简式是 。
(2)若常温下A是气体,则A的结构式是 。
(3)若0.1molA含4.8g氧,A在浓硫酸作用下能生成六元环状化合物,写出该反应的化学方程式 。
正确答案
(每空2分,共6分)
(1)CH2O(2)
(3)2+2H2O
试题分析:(1). n(H2O)=10.8/18=0.6mol n(H)=1.2mol
n(CO2)=26.4/44=0.6mol n(C)=0.6mol
m(O)=18-0.6´2-0.6´12=9.6g
n(O)=9.6¸16=0.6mol
C:H:O=1:2:1
故最简式为CH2O
(2)若常温下A是气体,则A是甲醛,A的结构简式是: HCHO
(3)0.1molA含4.8g氧则说明A分子中有3个氧原子,A的分子式为C3H6O3,A在浓硫酸作用下能生成六元环状化合物则说明A可以分子内酯化成环酯。A分子中含有羟基和羧基。能生成六元环状化合故A的结构简式为,反应的化学方程式为:
2+2H2O
点评:此题考查有机物分子式的确定和计算。分子结构的推断。
0.1mol某烃在氧气中完全燃烧,将生成物全部通入浓硫酸中,浓硫酸增重9g,继续通入足量的澄清石灰水中,得到沉淀50g.
求:(1)该有机化合物的分子式
(2)若分子中只有两个甲基且属于不饱和烃,写出其结构简式
正确答案
(1)设烃的分子式为CnHm,则
CnHm+(n+m/4)O2nCO2+m/2H2O
1 n+m/4 n m/2
0.1 0.5 0.5
所以n=5,m=10
即分子式为C5H10
(2)、
、
考查有机物分子式和结构式的判断。浓硫酸增重9g,说明生成物水是9g,物质的量是0.5mol。沉淀是碳酸钙,物质的量是0.5mol,则二氧化碳也是0.5mol。根据原子守恒可知分子式为C5H10。若属于不饱和烃,则是烯烃,分子中只有两个甲基,所以可能的结构简式是、
、
。
(8分)某有机物完全燃烧,生成标准状况下CO2的体积为4.48 L,H2O的质量为5.4g。
(1)若有机物的质量为3g,此有机物的结构简式为
(2)若有机物的质量为4.6g,此有机物的分子式为
(3)若有机物的质量为6.2g,且此有机物lmol能和足量的金属钠反应生成lmolH2,此有机物的结构简式为 (两个羟基不能连在同一个碳原子上)
(4)等物质的量的三种有机物完全燃烧时,消耗O2最多的是
正确答案
(1)CH3—CH3;(2)C2H6O (3)HO—CH2—CH2—OH;(4)乙烷
考查有机物分子式及结构简式的判断和计算。
标准状况下CO2的体积为4.48 L,物质的量是0.2mol。H2O的质量为5.4g,物质的量是0.3mol。
(1)如果有机物的质量为3g,则根据质量守恒定律可知,参加反应的氧气是0.2×44+5.4-3=11.2g,物质的量是0.35mol。所以有机物中含有的氧原子是0.4+0.3-0.7=0.,即分子中没有氧原子,所以C、H的原子个数之比是1︰3,因此是乙烷,结构简式为CH3—CH3。
(2)如果有机物的质量为4.6g,则根据质量守恒定律可知,参加反应的氧气是0.2×44+5.4-4.6=9.6g,物质的量是0.3mol。所以有机物中含有的氧原子是0.4+0.3-0.6=0.1mol,因此C、H、O的原子个数之比是2︰6︰1.所以其分子式为C2H6O。
(3)若有机物的质量为6.2g,则根据质量守恒定律可知,参加反应的氧气是0.2×44+5.4-6.2=8.0g,物质的量是0.25mol。所以有机物中含有的氧原子是0.4+0.3-0.5=0.2mol,因此C、H、O的原子个数之比是1︰3︰1.所以其分子式为C2H6O2。根据性质可知,应该是二元醇,即结构简式为HO—CH2—CH2—OH。
(4)根据有机物的分子式可知,在碳、氢原子数相同的情况下,分子中含有的氧原子数越多,消耗的氧气就越少,答案是乙烷。
实验室进行实验①制乙烯 ②制溴苯 ③石油分馏 ④银镜反应 ⑤制乙酸乙酯
(1)不需要加热的有 ;
(2)需要水浴的有 ;
(3)需要加碎瓷片的有 ;
(4)反应中必须加入浓的有 。
正确答案
(1)②(2)④(3)①③(4)①⑤
试题分析:①浓硫酸跟乙醇反应制乙烯是对混合液体加热的,为防止液体暴沸,常需加少量碎瓷片②苯与溴在三溴化铁或铁粉催化下制取溴苯,反应在常温下即可进行③石油的分馏用到蒸馏烧瓶,用酒精灯通过石棉网加热,为防止液体暴沸,常需加少量碎瓷片④制备银镜时,用酒精灯的外焰给试管底部加热时温度太高,水浴加热受热均匀,便于控制加热温度,水浴加热⑤制备乙酸乙酯可用试管直接加热,故(1)不需要加热的有②;(2)需要水浴的有④;(3)需要加碎瓷片的有①③;(4)反应中必须加入浓H2SO4的有①⑤。
实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成。取Wg该种氨基酸放在纯氧气中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。现按图示装置进行实验:
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,下同)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VmL(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
(4)吸收多余的O2,保证最终收集的气体是N2
(5)①量筒液面应与广口瓶液面相持平
②视线应与刻度线的凹液面最低点相切
(6)A,B,D
试题分析:(1)实验开始时,首先要通入一段时间的氧气,其原因是排除系统中的N2和其他杂志;(2)以上装置中需要加热的仪器有AD,因为A为让样品燃烧,D为将氧气除去,故都需要加热;操作时应先点燃D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:吸收多余的O2,保证最终收集的气体是N2 ;(5)读取N2体积时,应注意:①量筒液面应与广口瓶液面相持平 ②视线应与刻度线的凹液面最低点相切;(6)实验中测得N2的体积为VmL(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生成CO2气体的质量、生成水的质量、氨基酸的分子量,通入氧气的量跟测定氨基酸的分子式无关,故本题选择ABD。
点评:本题考查一实验的形式考查了有机物分子式的测定,该题的命题形式是高考考查的热点,本题有利用培养学生的分析能力,该题难度中等。
(6分)将含有C、H、O的有机物4.88 g,装入元素分析装置,通入足量的O2使它完全燃烧,将生成的气体依次通过氯化钙干燥管A和碱石灰干燥管B。测得A管质量增加了2.16g,B管增加了12.32g。已知该有机物的相对分子质量为122。
(1)通过计算确定该有机物的分子式。
(2)如果该有机物1个分子中存在1个苯环和1个侧链,试写出它的所有同分异构体的结构简式。
正确答案
(1) C7H6O2(2分)(2)
试题分析:(1)4.88 g有机物的物质的量是4.88g÷122g/mol=0.04mol。氯化钙吸收生成的水,所以水的质量是2.16g,物质的量是0.12mol;碱石灰吸收CO2,所以CO2的质量是12.32g,物质的量是0.28mol。所以有机物中氧原子的物质的量是,所以有机物中C、H、O的原子个数之比是7︰6︰2.又因为相对分子质量是122,所以分子式是C7H6O2。
(2)由于苯环是6个碳原子的,所以侧链是-COOH或-OOCH,所以结构简式是
点评:有机物燃烧的有关计算一般是根据燃烧通式CnHmOz+(n+m/4-z/2)O2=nCO2+m/2H2O进行。
Ⅰ.A、B、C、D、E五种有机物分子中碳原子数相同,A为气态,标准状况下的密度为1.16g·L-1;B或D跟溴化氢反应都生成C;D在浓硫酸存在下发生消去反应生成B,一定条件下被催化氧化可生成E。
(1)A、B、C的结构简式分别是________、 、
(2)写出下列反应的方程式D→E___________________________________________________________。
Ⅱ.有机物是我国特产漆的主要成分。能够跟1 mol该化合物起反应的Br2或H2的最大用量分别是 mol 、 mol
正确答案
Ⅰ.(1)A:CH≡CH (1分) CH2=CH2 (1分) CH3CH2Br(1分)
(2)2CH2H5OH+O22CH3CHO+2H2O(2分) Ⅱ.5 (1分) 5(1分)
试题分析:M(A)="1.16" g·L-1×22.4 L·mol-1="26" g·mol-1,故A为CH≡CH,则B、C、D中均只有两个碳原子,因D在浓H2SO4存在下发生消去反应生成B,可知D为醇、B为烯,又B、D与HBr反应均生成C,则C为溴代烃。
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