- 烃和卤代烃
- 共11988题
(10分)有机物A常用于食品行业。已知9.0 g A在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4 g和13.2 g,经检验剩余气体为O2。
(1)A分子的质谱图如下图所示,从图中可知其相对
分子质量是90,则A的分子式是______________________。
(2)A能与NaHCO3溶液发生反应,A一定含有的官能团名称是______________。
(3)A分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1:1:1:3,则A的结构简式是_________________________________。
(4)0.1 mol A与足量Na反应,在标准状况下产生H2的体积是__________L。
(5)A在一定条件下可聚合得到一种聚酯,用于制造手术缝合线,其反应的化学方程式是___________________________。
正确答案
(10分,每空2分)
(1)C3H6O3 (2)羧基(3) (4)2.24
(5)
(1)浓硫酸吸水,所以生成的水是5.4g,物质的量是0.3mol。碱石灰吸收的是CO2,则CO2是13.2g,物质的量是0.3mol。所以9.0gA中氧原子的物质的量是,因此最简式为CH2O。又因为相对分子质量是90,所以分子式为C3H6O3 。
(2)A能与NaHCO3溶液发生反应,则A一定含有的官能团是羧基。
(3)根据氢原子的种类及个数之比可知,结构简式为。
(4)A中含有1个羟基和1个羧基,所以0.1mol能生成0.1mol氢气,标准状况下的体积是2.24L。
(5)A中含有1个羟基和1个羧基,所以能通过酯化反应生成高分子化合物,方程式为
(8分)1828年,德国化学家维勒进行了下列实验,揭开了人工合成有机物的序幕。填写下列空白:
(1)用NH4Cl与AgCNO制取氰酸铵(NH4CNO),反应的化学方程式为: ,该反应属于 反应。
(2)蒸发氰酸铵(NH4CNO)的水溶液得到尿素[CO(NH2)2],反应方程式为: ,该反应实现了从 向 的转化。
正确答案
(1)V3>V2>V1 (2)1:2:3 (3)V1 >V2=V3
略
)将含有C、H、O的有机物3.24 g装入元素分析装置,通入足量的O2使之完全燃烧,将生成的气体依次通过装有浓硫酸的洗气瓶和碱石灰的干燥管,测得洗气瓶的质量增加了2.16 g,干燥管的质量增加了9.24 g,已知该有机物的相对分子质量为108。
(1)求此有机物的分子式。
(2)已知该物质中含有苯环,且1mol该物质与金属钠反应后生产标准状况下氢气0.5mol,试写出该物质的任一种结构简式。
(3)燃烧此有机物3.24 g需消耗O2多少克?
正确答案
(1) C7H8O(2) 苯甲醇或甲基苯酚(三种),任写一种(3) 8.16g
试题分析:该有机物完全燃烧产物为H2O和CO2。洗气瓶增加的是水的质量,n(H2O)=2.16÷18=0.12mol,则n(H)=0.12×2=0.24mol。干燥管增加的是CO2的质量,n(CO2)=9.24÷44=0.21mol,则n(C)=0.21mol。该有机物中氧元素的质量m(O)=3.24-0.24-2.52=0.48g,其物质的量n(O)=0.48÷16=0.03mol。
(1)n(有机物)=3.24÷108=0.03mol。n(有机物):n(C):n(H):n(O)=0.03:0.21:0.24:0.03=1:7:8:1,故该有机物的分子式为:C7H8O。
(2)已知该物质中含有苯环,且1mol该物质与金属钠反应后生产标准状况下氢气0.5mol,说明分子中含有1个-OH,其结构可以是苯甲醇、邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚。
;
;
;
。
(3)消耗的氧的质量就是产物所增加的质量:2.16g + 9.24g-3.24g=8.16g。
分别完全燃烧①1molCH4、②1molC2H4、③1molC6H6,生成的水相等的是 ; 需要的氧气最多的是 。(填序号)
正确答案
(4分)①和②;③
试题分析:甲烷和乙烯分子中含有4个氢原子,则在物质的量相等的条件下,完全燃烧生成放热水的质量相等;苯分子中碳原子和氢原子最多,则消耗的氧气最多。
点评:该题是中等难度的试题,在注重对学生基础知识巩固和训练的同时,侧重对学生能力培养和训练,有利于培养学生的逻辑推理能力和逆向思维能力,提高学生的应试能力和学习效率。该题的关键是利用好烃分子的燃烧通式。
纳豆是一种减肥食品,从其中分离出一种由C、H、O三种元素组成的有机物A,为确定其结构现进行如下实验:
①相同条件下,测得A的蒸气密度是H2密度的60倍
②6gA在一定条件下完全燃烧,生成3.36L二氧化碳(标况)和1.8g水
③1mol物质A发生酯化反应,转化完全时消耗乙醇92g,等量的A能与足量的金属钠反应放出33.6L氢气(标况)
试确定: A的分子式及结构简式.
正确答案
(共8分)⑴ C3H4O5 ⑵ HOOC-CH(OH)-COOH
试题分析:相同条件下,测得A的蒸气密度是H2密度的60倍,则A的相对分子质量是120
6gA的物质的量是0.05mol,生成的水和CO2的物质的量分别是0.1mol和0.15mol
所以该有机物分子中碳、氢原子的个数之比是3和4
则含有的氧原子个数是个
因此该有机物的化学式是C3H4O5
1mol该有机物消耗乙醇的物质的量是2mol
这说明分子中含有2个羧基
与金属钠反应生成的氢气的物质的量是1.5mol
所以分子中还含有1个羟基
即结构简式是HOOC-CH(OH)-COOH
点评:该题是中等难度的试题,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和训练,意在培养学生的逻辑推理能力,有利于培养学生的规范答题能力。该题的关键是利用好原子守恒,然后借助于官能团的结构和性质以及数学知识灵活运用即可。
(8分)某含氧有机化合物,它的相对分子质量为88.0,含C的质量分数为68.2%,含H的质量分数为13.6%,经红外光谱测定含有一个羟基,核磁共振氢谱显示该分子中有3个甲基,且有三种不同环境的氢原子,请写出其结构简式。
正确答案
所以该有机物的分子式为C5H12O
又因为含有一个羟基,核磁共振氢谱显示该分子中有3个甲基,且有三种不同环境的氢原子
所以结构简式为。
考查有机物分子式及结构简式的判断。
(6分)某有机物12g完全燃烧,生成7.2g H2O和8.96L CO2(标准状况下),0.5mol此有机物的质量为30g。求:
(1)有机物分子式
(2)又知此有机物具有弱酸性,能与金属钠反应,也能与碱溶液反应,试写出它可能的结构简式
正确答案
0.5mol此有机物的质量为30g,所以其相对分子质量是60,因此12g有机物是0.2mol
0.2mol有机物燃烧生成水和CO2的物质的量分别是、
所以根据原子守恒可知有机物分子中含有的C、H原子数分别是4和2
因此氧原子的个数是(60-4-24)÷16=2
所以分子式为C2H4O2
根据有机物的性质可判断
过眼即忘是乙酸,结构简式为CH3COOH
考查有机物分子式及结构简式的确定。
为测定某有机化合物X的结构,进行如下实验:
(1)取一定量有机物X在氧气中完全燃烧,测得生成8.8g CO2和3.6g H2O,消耗标准状况下的氧气5.6L,则X中含有 种元素。
(2)用质谱仪测得A的相对分子质量为44,则X的分子式为 。
(3)根据价键理论,试写出X可能的结构简式(不考虑含有结构的物质) 。
(4)X的核磁共振氢谱中出现两个不同位置的峰,则X与氢气反应的化学方程式是 。
正确答案
(1)3 (2)C2H4O (3)CH3CHO 或 (每个1分)
(4)CH3CHO + H2CH3CH2OH
试题分析:(1)n(CO2)==0.2mol,n(H2O)=
=0.2mol,n(O2)=
="0." 25mol
根据质量守恒定律,除碳、氢外,还有氧元素,则有机物中含n(O)=0.2mol×2+0.2mol-0.5mol=0.1mol,则有机物中N(C):N(H):N(O)=0.2mol:0.4mol:0.1mol=2:4:1,
(2)有机化合物的相对分子质量为44,则该物质的分子式是C2H4O;
(4分)某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振谱表明分子内所有氢原子都处于相同的化学环境,由此推测
(1)A的结构简式为 ;
(2)A中的碳原子是否都处于同一平面? (填“是”或者“不是”);
正确答案
(1) (2)是
试题分析:首先例举氢原子化学环境都相同的烯烃类,有乙烯,2,3-二甲基丙烯,经计算后者的相对分子质量为84。根据乙烯的平面结构特点推知,2,3-二甲基丙烯的所有碳原子共面。
点评:本题比较容易,关键在于根据氢原子化学环境都相同来确定烯烃的结构。需要对有机物的结构非常熟悉。
(8分)某含C、H、O三种元素的未知物A,经燃烧分析实验测定该未知物碳的质量分数为52.16%,氢的质量分数为13.14%,它的红外吸收光谱表明有C—O键O—H键和C—H键的红外吸收峰,它的相对分子质量为46。试求:
(1)该未知物A的实验式 (2)该未知物A的分子式 (3)该未知物A的结构式
正确答案
分子是含有的碳原子数是
含有的氢原子数是
所以含有的氧原子数是
因此该有机物的分子式是C2H6O
又因为分子中有C—O键O—H键和C—H键
所以该有机物的结构简式是CH3CH2OH。
考查有机物分子式及结构简式的判断。
有机物键线式结构的特点是以线示键,每个折点和线端点处表示有一个碳原子,并以氢补足四价,C、H不表示出来。降冰片烷立体结构如图所示
(1)写出其分子式__________,其分子式符合__________烃的通式,请你写出一种这种烃类物质的结构简式 _______________。
(2)当降冰片烷发生一氯取代时,能生成________种沸点不同的产物。
(3)结合降冰片烷及其键线式,请你判断:降冰片烷属于________。
a.环烷烃 b.饱和烃 c.不饱和烃 d.芳香烃
(4)降冰片烷具有的性质是__________。
a.能溶于水 b.能发生氧化反应 c.能发生加成反应 d.常温常压下为气体 e.能发生取代反应
正确答案
(1)C7H12;炔;CH≡CCH2CH2CH2CH2CH3(2)3
(3)ab
(4)be
某学习小组为探究维生素C的组成和有关性质,进行了以下实验:
①取维生素C样品研碎,.称取该试样0.704 g,置于铂舟并放人燃烧管中,不断通入氧气流。用酒精喷灯持续加热样品,样品逐渐消失最后无任何残留物,将生成物(仅有两种物质)先后通过无水硫酸铜和碱石灰,两者分别增重0.288 g和1.056 g,生成物完全被吸收。
②将少许研碎的维生素C样品和适量的紫色石蕊试液充分混合后,溶液颜色变红。
请解答下列问题:
(1)称取的试样中,含有氢原子的物质的量是 mo1;碳元素的质最是 g。
(2)维生素C中 (填“含”、“不含”或“无法确定是否”)有氧元素,理由是根据实验数据可知 。
如你回答“含”有,请计算称取的试样中氧原子的物质的量并填入下一空格中;如你回答“不含”等,则下一空格不必填写。称取试样中氧原子的物质的量为 mol。
(3)如果要确定维生素C的分子式,你认为还需要知道的信息是 。
(4)维生素C和紫色石蕊试液混合后,溶液颜色变红,说明维生素C溶液具有 (填“酸”、“碱”或“中”)性。查阅有关资料显示,维生素C具有还原性。请以淀粉溶液、碘水为试剂,写出验证维生素C具有还原性的实验方法和现象: 。
正确答案
(1)0.032(2分) 0.288(2分)
(2)含(1分)
氢、碳的质量之和小于所取样品的质量(合理答案均可)(1分) 0.024(2分)
(3)维生素C的相对分子质量(2分)
(4)酸(1分) 取少许淀粉溶液,加入数滴碘水呈蓝色,再加入维生素C,振荡后溶液蓝色褪去(合理答案均可)(2分)
试题分析:(1)生成物通过无水硫酸铜吸收水,通过碱石灰吸收二氧化碳,根据质量变化计算出水和二氧化碳的量,n(H)=2n(H2O)=0.288÷18×2=0.32mol,n(C)=n(CO2)=1.056.÷44=0.024mol m(C)= 0.024×12=0.228g;(2)根据水和二氧化碳的量计算出维生素C含有的氢元素和碳元素的质量和,与样品质量比较,即可得出,m(H)+ m(C)= 0.32×1+0.288=0.608g<0.704g,所以确定含有氧元素,并能计算出氧元素的物质的量,得出C、H、O元素的物质的量比,再结合维生素C摩尔质量得出分子式;(4)石蕊变红,说明维生素C溶液具有酸性;验证其还原性利用碘的氧化性即可,取少许淀粉溶液,加入数滴碘水呈蓝色,再加入维生素C,振荡后溶液蓝色褪去。
标准状况下1.68 L气态烃在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀质量为15.0 g;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3 g。
(1)计算燃烧产物中水的质量。
(2)通过计算推断气态烃的分子式。
正确答案
(1)2.7g (2分) (2)C2H4(3分)
试题分析:(1)白色沉淀是碳酸钙,物质的量是15g÷100g/mol=0.15mol
所以根据碳原子守恒可知CO2的物质的量也是0.15mol
CO2的质量是0.15mol×44g/mol=6.6g
所以生成物水的质量是m(H2O)=9.3g-6.6g=2.7 g
(2)
所以分子中C:H=1:2
由于n(无色可燃气体)=
所以分子中C原子数=
分子中H原子数=2×2=4
因此该气体的分子式是C2H4
点评:该题是基础性试题的考查,难度不大。试题基础性强,侧重对学生基础知识的巩固和训练,旨在培养学生的逻辑推理能力和规范的答题能力,也有利于提高学生的应试能力和学习效率。该题的关键是利用好原子守恒以及质量守恒等。
.(4分)已知某有机物只含C、H、O三种元素。取6.2 g该有机物,在氧气中完全燃烧,产生CO2和H2O分别为8.8 g和5.4 g,通过计算,可获得该有机物的实验式为 __________。其分子式为____________。(如能确定分子式填此空,如不能确定分子式则不填此空)
正确答案
(4分,每空2分)CH3O ; C2H6O2
可求出碳、氢原子的物质的量为:0.2mol、0.6mol,再由该有机物的质量减去C、H元素的质量可求出有机物中含O原子的物质的量为0.2 mol,故其实验式为:CH3O;由于它里面的H原子必须为偶数,其分子式可以为:C2H6O2,又因为此时H原子已经饱和,故该有机物的分子式就是C2H6O2
测定有机物中碳和氢等元素的含量,最常用的方法是燃烧分析法。即把已知量的样品置于氧气流中,用氧化铜作催化剂,在760℃左右,样品全部被氧化为二氧化碳和水。实验装置如下图所示:
(1)实验时,装置a、b中通常装入的物质分别是 、 。
(2)开始加热之前,要通一段时间的氧气,目的是 ;停止加热后,也要通一段时间的氧气,目的是 。
(3)某次实验中,取用样品烃的含氧衍生物A的质量为2.3g,经测定a装置增重2.7g,b装置增重4.4g。请推算出A物质的实验式: (要求写出计算过程)
(4)经进一步测定得知A的相对分子质量为46,则A的分子式为 。
(5)实验发现A物质遇金属钠可以放出氢气,则A物质中具有的官能团为 。同样取2.3g的A,与足量的钠反应,用如图所示装置量取放出的氢气。量取气体时操作水准管的注意事项为 。将量取的气体换算成标准状况体积为cmL,则一个A分子中有 个氢原子被置换了(用含c的表达式表示)。
正确答案
(1)浓硫酸 碱石灰 (各1分)
(2)排出装置中的二氧化碳和水蒸气等 将燃烧生成的二氧化碳和水蒸气彻底排出 (各2分)
(3)C2H6O (过程略)(2分。不带推算过程扣1分)
(4)C2H6O (2分)
(5)羟基(1分) 使其中水的液面与量气管中水的液面相平(2分) ÷
(2分)
试题分析:(1)这两个装置分别是用来听取收二氧化碳和水的,U形管中只能装固态的物质,所以装置a、b中通常装入的物质分别是:浓硫酸 碱石灰
(2)因为装置中原来的二氧化碳和水影响实验结果,开始加热之前,要通一段时间的氧气,目的是排出装置中的二氧化碳和水蒸气等;反应完成后,停止加热,也要通一段时间的氧气,目的是将燃烧生成的二氧化碳和水蒸气彻底排出,以便被浓硫酸和碱石灰全部吸收,使测定结果准确。
(3)a装置增重2.7g的是水,物质的量为0.15 mol ;b装置增重4.4g是二氧化碳,物质的量为0.1mol。m(C)=1.2g m(H)=0.3g 因此一定含有氧元素。且氧元素质量为:m(O)=2.3-1.2-0.3=0.8g
n(O)=0.05mol
N(C)︰N(H)︰N(O)=0.1︰0.3︰0.05=2:6:1
所以实验式为:C2H6O;
(4)通过相对分子质量可以确定其分子式为:C2H6O (2分)
(5)氢原子数在这个分子式中已达到饱和,其中的氧只能形成羟基;为了使测得的气体体积准确,要使温度和压强恢复到原来的状态,所以使其中水的液面与量气管中水的液面相平,以确保压强和原来保持一致。
氢气中所含有的氢原子为:mol,2.3g试样的物质的量就是其中所含氢原子物质的量为:
mol
则一个A分子中有÷
个氢原子被置换了
扫码查看完整答案与解析