- 烃和卤代烃
- 共11988题
某化学小组探究液体有机物样品A（C3 H8 O2）的结构，进行如下实验。
实验I:用右图实验装置，通过Na与A反应确定羟基个数。
试回答下列问题：
（1）有机物A从 （填仪器名称）中加入；检验装置甲的气密性的方法是 。
（2）实验前预先将小块钠在二甲苯中熔化成若干个小球并冷却后再与有机物A反应，其目的是 。
（3）实验数据记录如下：p="l.038" g·mL-1
①不能选第组数据来计算A中羟基个数，这组数据出现错误的原因可能是 ，（填两条）。
②有机物A中羟基个数为 。
实验Ⅱ：
欲确定有机物A中含氧官能团的位置，进行如下实验：
①取7.30 mL A，Cu作催化剂，经氧化后完全转化成液态有机物B。
②取一质量为m1g的洁净试管，向其中加入足量银氨溶液，滴人化合物B，并水浴加热，待充分反应后，静置，小心倒出上层清液，向试管中小心滴加蒸馏水，倒出，再加入蒸馏水，再倒出，最后将试管烘干并称量。重复2次，试管质量均为m2g。
试回答下列问题：
（1）步骤②中小心滴加蒸馏水的目的是 。
（2）若
（3）步骤②中，不宜将银氨溶液换成新制氢氧化铜溶液的原因是 。
正确答案
略
(10分)、有机物A由碳、氢、氧三种元素组成，可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取，纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：
正确答案
（1）90；（2）0.30mol，5.4g；（3）C3H6O3；
（4）
（5）
（1）相同条件下，气体的密度之比是相应的化学计量数之比，所以A的相对分子质量是45×2＝90。
（2）根据题意可知，碱石灰增加的质量包括水的质量以及部分CO2的质量。沉淀是碳酸钙，物质的量是0.1mol，4.48L无色无味气体是CO2，物质的量是0.2mol，则总的CO2是0.3mol。其中被碱石灰吸收的CO2的物质的量是0.2mol，质量是0.2mol×44g/mol＝8.8g，所以生成物水的质量是14.2g－8.8g＝5.4g，物质的量是0.3mol。A是9g，物质的量是0.1mol，则C、H的原子个数分别是3、6，所以氧原子的个数是
（3）0.1molA和碳酸氢钠反应生成0.1molCO2，说明分子中含有1个羧基。生成的氢气也是0.1mol，则分子中还含有1个羟基。由于酯化反应分别发生在链中和链端，所以结构简式为
CH3CHOHCOOH。
（4）A分子中含有羧基和羟基，所以能够发生缩聚反应，方程式为
燃烧某有机物3.0g，生成2.24LCO2(标准状况)和0.1mol水。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04，求该有机物的分子式。
正确答案
解：该气体的相对分子质量=1.04×29=30。M(有机物)="30" g/mol。
n(有机物)="m/M=3.0g/30(" g/mol)=0.1mol。n(C)=n(CO2)=2.24L/(22.4L/mol)=0.1mol
.n(H)=2n(H2O)=0.2mol。n(O)="(3.0g-0.1mol×12g/mol-0.2mol×1g/mol)" ÷16g g/mol=0.1mol。所以n(有机物)：n（C）:n(H):n(O)=0.1:0.1:0.2:0.1=1:1:2:1.故分子式为CH2O。
试题分析：根据阿伏伽德罗定律的推论：在同温同压下，不同气体的密度比等于它们的相对分子质量之比。可推知该气体的相对分子质量=1.04×29=30.所以M(有机物)="30" g/mol。n(有机物)="m/M=3.0g/30(" g/mol)=0.1mol。n(C)=n(CO2)=" 2.24L/(22.4L/mol)=0.1" mol.n(H)=2n(H2O)=0.2mol。则每个分子中含有1个碳原子，2个氢原子。每个分子中含氧原子为：n(O)=(30-12-2)÷16=1.所以该物质的分子式是CH2O。它是甲醛。
(9分)将含有C、H、O的芳香族化合物3.24 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9.24g。已知该有机物的相对分子质量为108。
⑴燃烧此化合物3.24g，须消耗氧气的质量是多少？
⑵求此化合物的分子式？⑶该化合物1H核磁共振谱上有5个信号峰，试写出符合的结构简式。
正确答案
(1)8.16g （2）C7H8O （3）C6H5CH2OH
考查有机物燃烧的有关计算及同分异构体的书写和判断。
（1）氯化钙吸收的是水蒸气
则水蒸气的质量是2.16g
物质的量是2.16g÷18g/mol＝0.12mol
碱石灰吸收的是CO2
所以CO2的质量是9.24g
物质的量是9.24g÷44g/mol＝0.21mol
根据质量守恒定律可知
参加反应的氧气质量是2.16g＋9.24g－3.24g＝8.16g
（2）有机物中氧原子的物质的量是0.12mol＋0.21mol×2－8.16g÷32g/mol×2＝0.03mol
所以有机物中C、H、O原子的个数之比是0.21︰0.24︰0.03＝7︰8︰1
即最简式是C7H8O
又因为该有机物的相对分子质量是108
所以该有机物的分子式是C7H8O
（3）由于同一个碳原子上的氢原子是相同的，同一个碳原子所连接的甲基上的氢原子是相同的，具有对称性结构（类似于平面镜成像中物体和像的关系），所以根据化合物1H核磁共振谱上有5个信号峰可知，该化合物的结构简式是C6H5CH2OH。
（5分）实验测得某烃中碳元素的质量分数为91.3%，相对分子质量为92，则该烃的分子式为______________。若该烃为芳香烃，在其分子的“C—C”键或“H—C”键中插入基团“
_______________________________________、_______________________________________、
_______________________________________、_______________________________________。
正确答案
C7H8
n（C）=92×91.3%/12=7，n（H）=92-12×7=8,化学式为C7H8。此烃为甲苯，插入的—COO—，可以插在苯环碳原子与氢原子之间，可以插在苯环碳原子与甲基之间，可以插在甲基中的C—H原子之间。
（12分）（1）．写出羟基分别与下列基团相结合构成物质的名称：
①—CH2CH2— ；
（2）．① 某有机物A，其化学式为CxHyOz，它的红外吸收光谱表明有羟基O-H键和烃基上C-H键的红外吸收峰，且烃基与羟基上氢原子个数比为2:1，它的相对分子质量为62，则其结构简式为 。
② 某有机物B对氢气的相对密度为29，燃烧2.9克该有机物，生成3.36升CO2气体，则B的分子式为 ；取0.58克B与足量银氨溶液反应，析出金属银2.16克，则B的结构简式为 ；写出B与新制氢氧化铜共热的化学方程式：
正确答案
（1）① 乙二醇 ② 对甲基苯酚
（2）① HOCH2CH2OH ②B的分子式为 C3H6O B的结构简式为 CH3CH2CHO
略
（12分）下列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。
(1
(2)C装置中浓硫酸的作用是________________________。
(3)D装置中MnO2的作用是_______________________。
(4)燃烧管中CuO的作用是_____________________。
(5)若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取0.92 g样品，经充分反应后，A管质量增加1.76 g，B管质量增加1.08 g，则该样品的化学式为_________。
(6)该物质的核磁共振氢谱如下图所示，则其结构简式为____________________。
正确答案
（每空2分，共12分）
(1) e→h→i f (2)干燥O2 (3)催化剂，加快O2的生成
(4)使有机物充分氧化生成CO2和H2O (5)C2H6O (6) CH3CH2OH
略
(共10分)有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：
正确答案
略
(15分)有机物A～H均含苯环，它们之间的转化关系如下。已知：B与FeCl3溶液混合无颜色变化。
回答下列问题：
（1）B的结构简式为 。
（2）①～⑦中属于取代反应的是 (填序号)。
（3）写出一种可鉴别D、F的试剂： 。
（4）写出反应⑦的化学方程式： 。
（5）写出同时符合下列条件的C的同分异构体的结构简式： 。
①化合物是1,3,5-三取代苯
②苯环上的三个取代基中分别含有醇羟基、酚羟基和醛
正确答案
（15分）每空3分
（1）
（2）①③⑦
（3）溴的四氯化碳溶液(或Na2CO3溶液等其他合理答案均可)
试题分析：G在浓硫酸加热条件下脱水生成H，根据H的结构简式和G的分子式可知G的结构简式为：
（1）根据上述推断，B的结构简式为：
（2）根据上述推断，①为取代反应，②为氧化反应，③为取代反应，④为氧化反应，⑤为消去反应，⑥为加成反应，⑦为取代反应。
（3）D中含碳碳双键和羧基，F含酯基，所以用溴的四氯化碳溶液或Na2CO3溶液可鉴别D、F。
（4）反应⑦为两个羟基间的脱水反应，化学方程式为：
（5）符合①化合物是1,3,5-三取代苯，②苯环上的三个取代基中分别含有醇羟基、酚羟基和醛，C的同分异构体有：
（8分）0.2mol有机物和0.4molO2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物依次经过足量的浓硫酸、氧化铜、碱石灰后，浓硫酸的质量增加10.8g；灼热的氧化铜充分反应后，固体质量减轻3.2g；最后气体被碱石灰完全吸收，碱石灰质量增加17.6g。(要求写出计算过程)
（1）求产物中CO的物质的量。
（2）判断该有机物的化学式。
（3）若0.2mol该有机物恰好与4.6g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式。
正确答案
（1）氧化铜吸收的是CO，方程式为
CO＋CuO
1mol 16g
0.2mol 3.2g
即CO的物质的量是0.2mol。
（2）浓硫酸吸收的是水，则水的质量是10.8g，物质的量是0.6mol
最后碱石灰吸收的是CO2，质量是17.6g，物质的量是0.4mol
因此根据氧原子守恒可知，有机物中含有的氧原子的物质的量是0.6mol＋0.4mol×2－0.4mol×2＝0.6mol
所以该有机物的分子式C2H6O2。
（3）若0.2mol该有机物恰好与4.6g金属钠完全反应，说明该有机物中含有1个羟基
所以结构简式为CH3—O—CH2—OH.
考查有机物分子式及结构简式的判断。
(7分)某含有一个双键的气态烯烃和另一气态烷烃的混合气体，在同温同压下其密度是H2的13．2倍。在标准状况下将4．48L混合气体通过足量的溴水，结果溴水增重3．36g，求原混合气体中各烃的体积分数。 (注：此题必须写出过程，否则不得分)
正确答案
混合物的相对分子质量是13.2×2＝26.4
因为相对分子质量小于26.4的只有甲烷
故混合物中一定含有CH4
混合气体的物质的量是4.48L÷22.4L/mol=0.2mol
所以质量是26.4g/mol×0.2mol==5.28g
溴水增加的质量就是烯烃的质量
所以甲烷的质量是 5.28g－3.36g＝1.92g
物质的量是1.92g÷16g/mol＝0.12mol
所以烯烃的物质的量是0.2mol－0.12mol＝0.08mol
所以甲烷的体积分数为
烯烃的体积分数为1－60％＝40％
考查有机物的判断及有关计算。
（8分）燃烧法是测定有机化合物化学式的一种重要方法。在一定温度下取0.1 mol某气态烃A在O2中完全燃烧，生成CO2和水蒸汽，放出热量Q
（1）写出烃A的分子式 ；
（2） 已知烃A分子结构高度对称且有两个甲基，请写出烃A的结构简式 ；
（3）写出烃A使Br2的CCl4溶液褪色的化学方程式 ；
（4）烃A在一定条件下可以通过加聚反应合成一种塑料，则该反应的化学方程式是 。
正确答案
（8分）（1）C4H8（2分）；（2）CH3CH=CHCH3（2分）；
（4）nCH3CH=CHCH3 [CH—CH]n （2分）
略
（6分）1mol C4H10（g）与不足量的氧气共贮于一固定容器中，压强为p，点火燃烧后，回到室温，得到水若干（其体积可不计）和CO2和CO两种气体，总压强降为0.557 p，试问：
（1）生成的水的质量；
（2）反应前氧气的物质的量；
（3）反应后气体中CO2和CO的物质的量。
正确答案
（1）燃烧后得到水：C4H10 ~ ~ 5 H2O
1 5 5mol水即90 g
（2）反应后和反应前的压强之比即为气体的物质的量之比，设反应耗氧的物质的量为y，则p后︰p前=0.557，0.557p︰p= 4︰(1+y)，y=6.18mol
（3）燃烧方程式有两个：C4H10+6.5O 2= 4CO2+5H2O (1)
C4H10+4.5O 2= 4CO+5H2O (2)
设生成CO2的丁烷为amol，则生成CO的丁烷为(1－a)mol，燃烧后减少的气体的物质的量是：1+6.18-4=3.28mol 它应由两个方程式提供：
(1)式由1+6.5——4 减少 3.5 (2) 式由1+4.5——4 减少 1.5
得3.5a+1.5(1-a)=3.18 解得a=0.84mol
即丁烷中84%转化成CO2，16%转化成CO，它们的物质的量分别为：
CO2：4×0.84="3.36" mol， CO：4×0.16="0.64" mol
考查有机物燃烧的有关计算。
有A、B、C3种烃，各取0.01mol充分燃烧后，A、B、C所产生的二氧化碳均为448mL（标准状况）；在镍催化剂的作用下，A、B都能和氢气发生加成反应，其中A 可以转化为B或C，B可以转变为C；A或B都能使高锰酸钾酸性溶液褪色，C而无此性质；试推断出3种烃的结构简式：
A: ，B: ，C: 。
正确答案
448mL（标准状况）的气体是
（6分）某有机化合物A的相对分子质量(分子量)大于110，小于150。经分析得知，其中碳和氢的质量分数之和为52．24％，其余为氧。请回答：
(1)该化合物分子中含有几个氧原子，为什么?
(2)该化合物的相对分子质量(分子量)是 。
(3)该化合物的化学式(分子式)是 。
(4)该化合物分子中最多含 个
正确答案
（1）4；（2）134；（3）C5H10O4；（4）1
⑴由题意知，O的质量分数为47.76%，由化合物A的相对分子质量大于110，小于150，
所以氧原子个数为大于110×0.4776/16=3.28，小于150×0.4776/16=4.48，所以氧原子为4个，
⑵所以有机物分子质量=4×16/0.4776=134，其中C、H的相对原子质量之和为134-16×4=70，可确定分子式为C5H10O4． C5H10O4与5个C原子的饱和衍生物（可表示为C5H12On）比较可知，分子中最多含有1个羰基官能团．
故答案为：（1）4；（2）134；（3）C5H10O4；（4）1；．
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