- 烯烃的通性
- 共2045题
Ⅰ.下图中A、B、C分别是三种有机物的结构模型:
请回答下列问题:
(1)A及其同系物的分子式中的碳原子数用n表示。当n=_______时,烷烃开始出现同分异构体。B模型是有机物的________模型。
(2)结构简式为的有机物中,分子中最多有 个原子共面。
(3)等质量的A、B、C三种有机物完全燃烧生成H2O和CO2,消耗氧气的体积(相同状况下)最大的是________(填分子式)。
Ⅱ.在有机物分子中,不同氢原子的核磁共振氢谱中给出的峰值(信号)也不同,根据峰值(信号)可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。
(1)下列物质中,其核磁共振氢谱中给出的峰值(信号)只有一个的是________。
A.CH3COOH B.C(CH3)4 C.CH3COOCH3 D.CH3OH
(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱图如下图所示,则A的结构简式为________。
(3)用核磁共振氢谱的方法来研究C2H6O的结构,简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定C2H6O分子结构的方法是_______________________ _ 。
正确答案
Ⅰ.(1)4 (1分) 比例(1分) (2) 23(1分) (3) CH4(1分) Ⅱ.(1)B (1分) (2)BrCH2CH2Br(1分) (3)若谱图中给出了3个吸收峰(信号),则说明C2H6O的结构是CH3CH2OH;若谱图中给出了1个吸收峰(信号),则说明C2H6O的结构是CH3OCH3(2分)
试题分析:I.(1)A是甲烷的球棍模型,它的同系物为烷烃,丁烷才开始出现同分异构体,所以n=4,B属于有机物模型中的比例模型。
(2)苯环上的所有原子都是共面的,H被其它原子取代后该取代原子仍然处于该平面。此有机物两个苯环之间由碳原子相连接,中间的碳构型为四面体构型,两个苯环有可能在四面体两个方向上处于同一平面内,中间共用一个碳,最多为23个原子共面。
(3)A是甲烷,B是乙烯,C是苯,等质量的烃燃烧时消耗氧气的体积(相同状况下)最大的就是烃中氢的质量分数最大的,甲烷中氢的质量分数最大,等质量时甲烷燃烧时消耗氧气体积最大。
II.(1)核磁共振氢谱中给出的峰值信号只有一个的,即该有机物等效氢只有一种。A等效氢是2种,B等效氢1种,C等效氢2种,D等效氢2种,选B。
(2)由A的核磁共振氢谱图可知A中有一种等效氢,A的结构对称,故结构简式为BrCH2CH2Br。
(3)C2H6O的结构可能为乙醇或二甲醚,若谱图中给出了3个吸收峰(信号),则说明C2H6O的结构是CH3CH2OH;若谱图中给出了1个吸收峰(信号),则说明C2H6O的结构是CH3OCH3
为了测定某饱和卤代烃的分子中卤原子的种类和数目,可按下列步骤进行实验:回答下列问题:
(1)准确量取11.40 mL液体所用仪器是________;
(2)加入过量硝酸的作用是___________________________________________;
(3)加入AgNO3溶液时产生的沉淀为浅黄色,则此卤代烃中的卤原子是________;
(4)已知此卤代烃液体的密度是1.65 g/mL,其蒸气对甲烷的相对密度是11.75,则此卤代烃每个分子中卤原子的数目为_______个;此卤代烃的结构简式为: _。
正确答案
1)酸式滴定管(1分) (2)中和过量的NaOH(1分)
(3)溴原子(1分) (4)2(2分) CH2BrCH2Br、CH3CHBr2(写2个给2分)
试题分析:因加入AgNO3溶液时产生的沉淀为浅黄色,故卤代烃中卤原子为溴。
溴代烃的质量为11.40 mL×1.65 g/mL=18.8 g,且相对分子质量为16×11.75=188,
因此溴代烃的物质的量为。
而n(AgBr)==0.2 mol,故每个卤代烃分子中溴原子数目为2。
根据相对分子质量判断其结构简式可能为或CH3CHBr2。
点评:测定物质的结构简式是有机化学中的常考知识点,难度不大,主要综合考查学生的实验操作能力、计算能力,解题的关键是根据实验的步骤,逐步推断。
(12分)实验室用燃烧法测定某种a一氨基酸X(CXHYOZNP)的分子组成。取1.67 g X放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。现用下图所示装置进行实验(铁架台、铁夹、酒精灯等未画出),请回答有关问题:
(1)实验开始时,首先打开止水夹a,关闭止水夹b,通一段时间的纯氧,这样做的目的是
。
(2)以上装置中需要加热的有(填装置代号) 。操作时应先点燃 处的酒精灯。
(3)配平装置A中发生反应的化学方程式
CXHYOZNP+ O2→ CO2+ H2O+ N2
(4)装置D的作用是 。
(5)实验结果:
①B中浓硫酸增重0.81 g,C中碱石灰增重3.52 g,F中收集到112 mL(标准状况)气体。
②x的相对分子质量为167,试通过计算确定该有机物X的分子式 。
正确答案
(1)将装置中的N2排净; (2)A和D D
(3)CxHyOzNp+O2 x CO2+ H2O+ N2
(4)吸收未反应的O2,保证最终收集到的气体是反应生成的N2
(5) C8H9NO3
考查有机物分子式的确定。
(1)因为氨基酸的燃烧产物会产生氮气,而在实验中,还需要测定氮气的体积。由于置换中含有空气,空气中含有大量的氮气,所以通纯氧的目的是为了将装置中的N2排净的。
(2)氨基酸燃烧需要加热,因为反应中需要收集氮气,所以还需要将氧化铜加热,以氧化未来得及反应的氧气。所以需要加热的是A和D,且应该首先点燃D处的酒精灯。
(3)根据原子守恒可以配平。
(4)解析见(2)
(5)根据①可知生成物水、CO2和氮气的物质的量分别是、
、
。又因为X的物质的量是
,所以根据原子守恒可知,该物质含有的碳、氢、氮的原子个数分别是8、9、1,因此氧原子的个数是
,所以分子式为C8H9NO3。
(14分)实验室用燃烧法测定某固体有机物A的分子组成,测定装置如图(铁架台、铁夹、酒精灯等未画出):
取17.1 g A放入装置中,通入过量O2燃烧,生成CO2和H2O,请回答下列有关问题:
(1)通入过量O2的目的是______________________________________________。
(2)C装置的作用是__________________________________________;
D装置的作用是_____________________________________________。
(3)通过该实验,能否确定A中是否含有氧原子?________。
(4)若A的摩尔质量为342 g/mol,C装置增重9.99 g,D装置增重26.4 g,则A分子式为____________。
(5)写出A燃烧的化学方程式_____________________________________。
(6)A可发生水解反应,1 mol A可水解生成2 mol同分异构体,则A在催化剂作用下水解的化学方程式为_________________________________________。
正确答案
(1)使有机物A充分燃烧
(2)吸收A燃烧后生成的H2O 吸收A燃烧后生成的CO2
(3)能 (4)C12H22O11
(5)C12H22O11+12O212CO2+11H2O
(6)C12H22O11(蔗糖)+H2OC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)
试题分析:(1)通入过量O2可以使有机物A充分燃烧,防止生成CO。
(2)浓硫酸具有吸水性,所以C装置的作用是吸收A燃烧后生成的H2O;碱石灰可以吸收CO2,所以D装置的主要作用是吸收A燃烧后生成的CO2。
(3)根据原子守恒可知和质量守恒定律可以判断出有机物中是否含有氧原子。
(4)根据题意A的物质的量是17.1g÷342 g/mol=0.05mol。水蒸气的物质的量是9.99g÷18g/mol=0.55mol,CO2的物质的量是26.4g÷44gmol=0.6mol。所以有机物中含有的碳、氢原子数目分别是0.6÷0.05=12、0.55×2÷0.05=22。所以含有的氧原子数目是,即A的分子式是C12H22O11。
(5)A燃烧的生成物是水和CO2,所以燃烧的化学方程式是C12H22O11+12O212CO2+11H2O。
(6)1 mol A可水解生成2 mol同分异构体,则根据A的分子式可知,A是蔗糖,水解生成葡萄糖和果糖,化学方程式是C12H22O11(蔗糖)+H2OC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)。
点评:在根据有机物燃烧的有关计算,特别是在判断是否含有氧原子时,需要依据原子守恒和质量守恒定律等进行列式解答,。其次还需要搞清楚哪些试剂是吸水的,哪些试剂是吸收CO2的。
阿司匹林的有效成分是乙酰水杨酸()。实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成乙酰水杨酸,制备的主要反应为:
操作流程如下:
已知:水杨酸和乙酰水杨酸均微溶于水,但其钠盐易溶于水,醋酸酐遇水分解生成醋酸。
回答下列问题:
(1)合成过程中最合适的加热方法是 。
(2)制备过程中,水杨酸会形成聚合物的副产物。写出该聚合物的结构简式 。
(3)粗产品提纯:
① 分批用少量饱和NaHCO3溶解粗产品,目的是 。判断该过程结束的方法是 。
② 滤液缓慢加入浓盐酸中,看到的现象是 。
③ 检验最终产品中是否含有水杨酸的化学方法是 。
(4)阿司匹林药片中乙酰水杨酸含量的测定步骤(假定只含乙酰水杨酸和辅料,辅料不参与反应):
Ⅰ.称取阿司匹林样品m g;Ⅱ.将样品研碎,溶于V1 mL a mol·L-1NaOH(过量)并加热,除去辅料等不溶物,将所得溶液移入锥形瓶;Ⅲ.向锥形瓶中滴加几滴甲基橙,用浓度为b mol·L-1的标准盐酸到滴定剩余的NaOH,消耗盐酸的体积为V2mL。
① 写出乙酰水杨酸与过量NaOH溶液加热发生反应的化学方程式
。
② 阿司匹林药片中乙酰水杨酸质量分数的表达式为 。
正确答案
26.(12分)
(1)水浴加热(1分);(2) (2分)
(3)①使乙酰水杨酸转化为易溶于水的乙酰水杨酸钠,便于与聚合物分离(1分);没有CO2产生(1分)。②有浑浊产生(1分)。③取少量结晶于试管中,加蒸馏水溶解,滴加FeCl3溶液,若呈紫蓝色则含水杨酸。(2分)
(4)①
+3NaOH
CH3COONa+2H2O+ (2分)
②0.180 (aV1-bV2) /3m(2分)
试题分析:(1)温度不超过100℃,合成过程中最合适的加热方法是水浴加热。(2)制备过程中,水杨酸会发生自身缩聚反应,生成。(3)粗产品提纯:① 分批用少量饱和NaHCO3溶解粗产品,目的是使乙酰水杨酸转化为易溶于水的乙酰水杨酸钠,便于与聚合物分离。判断该过程结束的方法是没有CO2产生。② 滤液缓慢加入浓盐酸中,看到的现象是有浑浊产生。③ 检验最终产品中是否含有水杨酸的化学方法是取少量结晶于试管中,加蒸馏水溶解,滴加FeCl3溶液,若呈紫蓝色则含水杨酸。(4)① 乙酰水杨酸与过量NaOH溶液加热发生反应的化学方程式
+3NaOH
CH3COONa+2H2O+ 。② 根据反应方程式:得关系式:
―3NaOH;根据滴定方法:我们得到乙酰水杨酸质量,
g,阿司匹林药片中乙酰水杨酸质量分数的表达式为
。
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