- 烃和卤代烃
- 共11988题
某同学为测定维生素C中碳、氢的质量分数，取维生素C样品研碎，称取该试样0.352克置于铂舟并放入燃烧管中，不断通入氧气流。用酒精喷灯持续加热样品，将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别增重0.144克和0.528克，生成物完全被吸收。试回答以下问题：
①通过计算确定维生素C中是否含有氧元素？
②如果需要你确定维生素C的分子式，你还需要哪些信息？
③维生素A也是一类重要的维生素，它的结构简式可写为
正确答案
①硫酸铜增重0.144g，所以生成物水的质量是0.144g，物质的量是0.144g÷18g/mol＝0.008mol。碱石灰增重的质量是CO2，所以CO2的物质的量是0.528g÷44g/mol＝0.012mol。因此生成物中氧原子的质量是（0.008mol＋0.012mol×2）×16g/mol＝0.512g。根据质量守恒定律可知，消耗氧气的质量是0.144g＋0.528g－0.352g＝0.32g＜0.512g，所以分子中含有氧元素。
②还需要知道维生素Ｃ的相对分子质量 ③C20H30O 5
考查有机物的计算。
①硫酸铜增重0.144g，所以生成物水的质量是0.144g，物质的量是0.144g÷18g/mol＝0.008mol。碱石灰增重的质量是CO2，所以CO2的物质的量是0.528g÷44g/mol＝0.012mol。因此生成物中氧原子的质量是（0.008mol＋0.012mol×2）×16g/mol＝0.512g。根据质量守恒定律可知，消耗氧气的质量是0.144g＋0.528g－0.352g＝0.32g＜0.512g，所以分子中含有氧元素。
②根据①可得出维生素Ｃ的最简式，所以要计算分子式，还需要知道维生素Ｃ的相对分子质量。
③将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况，每个拐点或终点均表示有1个碳原子，称为键线式。所以根据键线式的特点可知，维生素A的分子式为C20H30O。根据结构简式可知，维生素A中含有5个碳碳双键，所以1 mol维生素A在催化剂作用下最多可与5mol H2发生加成反应。
（6分）德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由许多正五边形构成（如图）。请回答: C20分子共有_______个正五边形，共有_______条棱边，C20晶体属于_______ (填晶体类型).
正确答案
）12.30；分子晶体
根据由20个碳原子组成的空心笼状分子可判断该物质一定是分子晶体，因为只有在分子晶体中才能存在分子。根据结构简式可知每个碳原子形成3个C－C键，每条棱被2个正五边形共用，所以含有的棱边是
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。
（12分）某含氧有机化合物可以作为无铅汽油的抗爆震剂，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％。（要有计算及解释说明过程）。
(1)请写出有机物分子式。
(2)红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基。请写出其结构简式。
正确答案
有机物中含有的碳、氢原子的个数分别是
所以含有的氧原子数是
所以分子式为：C5H12O
因为分子中含有4个甲基
所以结构简式为(CH3)3C—OCH3
考查有机物分子式及结构简式的判断。要写出有机物的结构简式，首先需要通过计算确定其分子式。题目给出了相对分子质量为88.0及C、H的质量分数，则可根据相对分子质量及C、H的质量分数直接求分子中C、H、O的原子个数。
（10分）有A、B两种烃，它们的组成相同，都约含85.7%的碳，同温同压下烃A蒸气密度是氢气密度的35倍，A在一定条件下与H2反应生成的产物C；烃B式量比空气的平均式量稍小，且最简式与A相同；烃A、B都能使溴的四氯化碳溶液褪色。通过计算写出：（1）A、C的分子式；（2）B使溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式；（3）C所有同分异构体的结构简式。
正确答案
（1）同温同压下烃A蒸气密度是氢气密度的35倍
所以A的相对分子质量是35×2＝70
因此含有的碳原子个数是
所以氢原子个数是70－12×5＝10
则A的分子式为C5H10
A在一定条件下与H2反应生成的产物C
所以C的分子式为C5H12。
（2）烃B式量比空气的平均式量稍小，且和A的组成相同，所以B是乙烯，和溴发生加成反应，反应式为CH2＝CH2＋Br2
（3）根据C的分子式可知，C是戊烷，共有3种同分异构体，即正戊烷、异戊烷和新戊烷。结构简式分别是CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2、C(CH3)4。
考查有机物分子式、结构简式的判断。
（2分）某有机物A的蒸气与相同状况下同体积H2的质量比是30，其分子中碳、氢的质量分数分别是40%、6.6%，其余均为氧，则该有机物的分子式为 。
正确答案
（2分）C2H4O2
试题分析：A的蒸气与相同状况下同体积H2的质量比是30，知道该有机物相对分子质量是60，根据计算：
点评：属于简单题。
如图所示是由4个碳原子结合成的4种有机物（氢原子没有画出）
(1)写出有机物(a)、(b)的系统命名法的名称：___________________。
(2)写出有机物(a)的同分异构体的结构简式：________________。
(3)上述4种有机物中，互为同分异构体的是_______________ （填代号），存在顺反异构体的有机物是________________ （填代号）。
(4)上述4种有机物中，既能使酸性KMnO4溶液褪色，又能使澳水褪色的有机物是_________（填代号）；(a)可与 Cl2发生______________反应（填反应类型）生成_______________种一氯代物。
(5)上述有机物中4个碳原子处于同一平面的有____________（填代号）。
正确答案
(1)2 -甲基丙烷、2-甲基-1 -丙烯
(2)CH3CH2CH2CH3
(3)(b)(c)；(c)
(4)(b)(c)(d)；取代；2
(5)(b)(c)(d)
某校化学探究小组探究有机化合物A的结构简式，其基本过程如下：
（1）取4.2g该有机化合物燃烧，将燃烧产物依次通入浓硫酸、足量澄清石灰水溶液，实验后，浓硫酸增重1.8g，生成碳酸钙的质量为20g，由此可确定A的最简式为_________。
（2）由质谱分析测定出A的相对分子质量为84，由此可确定A的分子式为_________。
（3）取8.4gA和足量银氨溶液反应，最终生成43.2g银，由此可确定A的结构简式为_____。
正确答案
（1）C2H2O；（2）C4H4O2；（3）
试题分析：浓硫酸吸水，则A燃烧产生的水的质量是1.8g，物质的量是1.8g÷18g/mol＝0.1mol。氢氧化钙吸收CO2生成碳酸钙，质量是20g，则碳酸钙的物质的量＝20g÷100g/mol＝0.2mol。根据碳原子守恒可知生成的CO2的物质的量是0.2mol。根据质量守恒定律可知，A分子中氧原子的质量＝4.2g－0.1mol×2×1g/mol－0.2mol×12g/mol＝1.6g，氧原子的物质的量是1.6g÷16g/mol＝0.1mol，所以C、H、O三种原子的最简个数之比是0.2:0.2:0.1＝2:2:1，因此A的最简式为C2H2O。
（2）A的相对分子质量为84，则分子中氧原子的个数是84÷42＝2个，所以A的化学式为C4H4O2。
（3）8.4gA和足量银氨溶液反应，最终生成43.2g银，这说明A分子中含有醛基。A的物质的量是0.1mol，生成单质银的物质的量是43.2g÷108g/mol＝0.4mol。由于1mol醛基只能生成2mol银，这说明A分子中含有2个醛基，因此A的结构简式为
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。
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。
（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
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