- 烯烃的通性
- 共2045题
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。
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。
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） 
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：
则一个A分子中有
（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。
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