- 芳香烃
- 共3940题
(8分)A为烃,B为烃的含氧衍生物,由等物质的量的A和B组成的混合物0.05mol在0.125mol的氧气中完全燃烧,生成0.1mol CO2和0.1mol H2O。试通过计算回答:
(1)由A、B组成混合物的平均分子式为___________
(2) 另取一定量的A和B完全燃烧,将其以任意物质的量比混合,且物质的量之和一定。①若耗氧量一定,则A、B的分子式分别是___________、 ____________
②若生成的二氧化碳和水的物质的量一定,则A、B的分子式分别是 、 (3) 另取a mol 的以任意比混合的A和B的混合物,在过量的氧气中完全燃烧。
①若耗氧量为定值,则耗氧量为_____________mol(用含a的代数式表示,下同)
②若生成的CO2的量为定值,则生成物水的质量范围为__________________________。
正确答案
略
(10分)某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。
(1)A的分子式为 :
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为
(3)已知: 。请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式 ;
反应类型是 ;
(4)一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为85.7%,写出此化合物的结构简式 ;
正确答案
(1)C8H8
(2)
(3) 氧化反应
(4)
试题分析:(1)m(C)=92.3%×104=96,则m(H)=8,此含量不可能含其他原子。则96÷12=8 ,所以分子式为C8H8;
(2)该分子中含苯环,且分子能与溴的四氯化碳溶液反应,所以A应为乙烯基苯,发生的反应为:
;
(3)分子中有碳碳双键,直接套用信息可得结果,所以发生的反应为:,该反应属于氧化还原反应;
(4)加氢反应,若只加成碳碳双键,则含H 9.43%,若苯环也加氢,则含H 14.3%,后者符合题意,所以得到物质的结构简式为。
点评:本题综合性较强,主要考查学生获取信息的能力。
(14分)为探究实验室制乙烯及乙烯和溴水的加成反应。甲同学设计了如图所示的实验装置,并进行了实验。当温度升至170℃左右时,有大量气体产生,产生的气体通入溴水中,溴水的颜色迅速褪去。甲同学认为达到了实验目的。
乙同学仔细考察了甲同学的整个实验过程,发现当温度升到100℃左右时,无色液体开始变色,到160℃左右时,混合液全呈黑色,在170℃超过后生成气体速度明显加快,生成的气体有刺激性气味。由此他推出,产生的气体中应有杂质,可能影响乙烯的检出,必须除去。据此回答下列问题:
(1)写出甲同学实验中两个反应的化学方程式:____________________________________、
____________________________________。
(2)乙同学观察到的黑色物质是__________,刺激性气体是__________。乙同学认为刺激性气体的存在就不能认为溴水褪色是乙烯的加成反应造成的。
原因是(用化学方程表示):__________________。
(3)丙同学根据甲乙同学的分析,认为还可能有CO、CO2两种气体产生。为证明CO存在,他设计了如下过程(该过程可把实验中产生的有机产物除净):发现最后气体经点燃是蓝色火焰,确认有一氧化碳。
①设计装置a的作用是_____________________________________________
②浓溴水的作用是_________________________________________________,
稀溴水的作用是___________________________________________________。
正确答案
(14分)(1) CH3CH2OH CH2==CH2↑ + H2O
CH2==CH2 + Br2 Br-CH2CH2-Br (2×2分)
(2) C(1分) SO2(1分) Br2 + SO2 + 2H2O ="=" 2HBr + H2SO4 (2分)
(3)①安全装置,防倒吸(2分)
②吸收乙烯、二氧化硫气体(2分) 检验乙烯、二氧化硫气体是否除净(2分)
(1)乙醇在浓硫酸的作用下发生消去反应生成乙烯,乙烯含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应。有关的方程式为CH3CH2OH CH2==CH2↑ + H2O、CH2==CH2 + Br2
Br-CH2CH2-Br。
(2)由于浓硫酸具有脱水性,所以能使乙醇炭化,因此黑色物质是碳。又因为浓硫酸还具有强氧化性,能氧化碳生成CO2、SO2和水,即刺激性气味的气体是SO2。SO2具有还原性,而溴水具有氧化性,能把SO2氧化生成硫酸,方程式为Br2 + SO2 + 2H2O ="=" 2HBr + H2SO4。
(3)①由于CO2或SO2都易被氢氧化钠吸收,有可能造成液体倒流,所以设计a装置的作用是防倒吸的,即起安全瓶的作用。
②为检验CO,就需要除去SO2、乙烯,所以浓溴水是为了吸收乙烯、二氧化硫气体。而为了检验二者是否除净,还需要再利用稀溴水来检验乙烯、二氧化硫气体是否除净。
某气态的烷烃与烯烃的混合气体9 g,其密度为同状况下H2密度的11.2倍,将混合气体通过足量的溴水,溴水增重4.2 g。
(1)混合气体的平均分子量是 ,根据平均分子量推测一定有的气体是 。
(2)请列式计算原混合气体中另一种气体的分子式是什么?
正确答案
(1)22.4,甲烷或CH4 (2) C3H6
试题分析:(1)由气态烷烃和气态单烯烃组成的混合气体是同种状况下H2密度的11.2倍,则M(混合)=11.2×2g/mol=22.4g/mol,烯烃的摩尔质量最小为28g/mol,则烷烃的摩尔质量应小于22.4g/mol,所以混合气体中一定含有甲烷.(2) 设另一种气体为CnH2n, 9÷()=22.4,n=
≈3,∴分子式为C3H6.
点评:本题考查有机物的计算,本题要明确混合气体的摩尔质量介于烷烃和烯烃之间得出甲烷是解答本题的关键,本题难度中等.
常温下将甲烷与O2混合气体57ml点燃,充分燃烧后恢复原来状态,剩余气体为23ml,试计算混合气体的组成。
正确答案
甲烷 17ml; O2 40ml或甲烷 23ml; O2 34ml,
试题分析:解:设参加反应的甲烷和氧气的体积分别x、y,
CH4+2O2CO2+2H2O △V
1 2 1 2
x y 57-23=34mL
所以x=17mL,
所以y=34mL,
由于17mL+34mL=51mL<57mL,剩余气体为57mL-51mL=6mL,若剩余的气体为甲烷,则甲烷 23ml; O2 34ml,若剩余气体有氧气,则甲烷 17ml; O2 40ml。
点评:本题考查了利用化学方程式进行的相关计算,本题要注意在甲烷与氧气反应的,若有气体剩余只能有一种气体剩余,不能两种气体都剩余,所以甲烷和氧气的体积有两种可能,本题有难度中等。
(共13分)有机物A只含有C、H、O三种元素,常用作有机合成的中间体。16.8g该有机物完全燃烧生成44.0g CO2和14.4g H2O;质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱分析表明A分子中含有O—H键和位于分子端的碳碳三键,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积为6﹕1﹕1。
(1)A的分子式是 ; (2)A的结构简式是 ;
(3)下列物质中,一定条件能与A发生反应的是 (填字母);
A.H2 B.Na C.KMnO4 D.Br2
(4)有机物B是A的同分异构体,1mol B可与1mol Br2加成。该有机物所有碳原子在同一个平面,没有顺反异构现象。则B的结构简式是 。
正确答案
(共13分)
(1)C5H8O (3分) (2)abcd (4分)
略
已知某气态化石燃料X中只含有碳、氢两种元素,为探究该气体中碳和氢两种元素的质量比,某同学设计了燃烧法测量的实验方案,通过测量装置C和D的增重即可求得碳和氢两种元素的质量比。实验装置如图所示(已知CuO可以作为碳氢化合物燃烧的催化剂):
(1)若A装置中所盛放的药品是浓NaOH 溶液,写出装置A的一种作用:_
(2)C装置中所盛放的药品是:
(3)D装置中所盛放的药品是:
(4)E装置中所盛放的药品是:
(5)上述装置中有一处错误, (不考虑
酒精灯和加热方法可能存在的错误;
若增加仪器和药品,请指明仪器、药
品名称和位置):其改正方法是
(6) 若实验装置经过改正后,进行如下定量实验: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,U形管C管质量增加10.8 g,广口瓶D质量增加22 g,则该有机物的最简式为
(7)若能确定其分子式,则其同分异构体中沸点最低物质的名称__ (习惯命名法)。
正确答案
(1)①除去空气中的CO2气体 或②调节X和空气的通入速率,保证O2过量
(2)无水CaCl2或P2O5 (3)浓NaOH溶液 (4)碱石灰或固体NaOH
(5) 在A、B 之间加一个盛浓硫酸的洗气瓶或盛无水CaCl2(或P2O5、碱石灰、固体NaOH等)
的干燥管 (6) C5H12 (7)新戊烷
考查有机物分子式及结构简式的判断。
(1)由于空气中含有CO2,会干扰燃烧产物CO2的吸收,所以必须利用氢氧化钠除去空气中的CO2。其次还可以利用A中气泡的产生的快慢来可知通入通入速率,以保证O2过量。
(2)根据燃烧产物水和CO2可知,首先应该先吸收水,然后再吸收CO2。由于C是吸收水蒸气的,而C是U型管,所以盛放的试剂是无水CaCl2或P2O5。
(3)D是吸收CO2的,所以盛放的试剂是浓NaOH溶液。
(4)由于空气中也含有水蒸气和CO2,所以E装置是吸收空气中的水和CO2的,因此试剂是碱石灰或固体NaOH。
(5)由于从A中出来的气体中一定含有水蒸气,会对后续的实验产生影响,所以需要在A和B之间加一个盛浓硫酸的洗气瓶或盛无水CaCl2(或P2O5、碱石灰、固体NaOH等)的干燥管。
(6)C管质量增加10.8 g,广口瓶D质量增加22g,所以水和CO2的质量分别是10.8g和22g,物质的量分别是0.6mol和0.5mol,其中碳和氢原子的质量之和是1.2g+6.0g=7.2,这说明有机物中不含有氧元素,所以该有机物的最简式为C5H12。
(7)因为5个碳原子最多结合12个氢原子,因此最简式也就是分子式。戊烷同分异构体中,支链越多,沸点越低,所以沸点最低的新戊烷,结构简式为C(CH3)4。
(本题12分)
在有机物分子中,常把连有四个不同原子或原子团的碳原子称为“手性碳原子”,可用“C*”标记。如:含有生命活性的物质不少都含有“手性碳原子”。具有某些光学活性的有机分子中必含有“手性碳原子”。某新合成的化合物A经测定具有光学活性,其结构简式为:
若通过适当的反应使A失去光学活性,请回答下列问题:
(1)保持A分子中碳原子数不变(两种方法):
①有机反应类型:________反应,对应无光学活性有机物的结构简式:________________。
②有机反应类型:________反应,对应无光学活性有机物的结构简式:________________。
(2)使A的分子中碳原子数增加2:
有机反应类型:________反应,对应无光学活性有机物的结构简式:________________。
(3)使A的分子中碳原子数减少2:
有机反应类型:________反应,对应无光学活性有机物的结构简式:________________。
正确答案
有机物A中连有醛基的碳为手性碳原子,要失去光学活性,即将手性碳原子变成非手性碳原子,也就是要将其所连接的其中二个基团变成相同的即可。
(1)保持碳的数目不变,则可以将醛基还原成羟基,或是将羟基氧化成醛基,均可以使碳连有相同的基团。
(2)碳的数目增大2,则可将羟基与乙酸发生酯化反应,与左侧连的酯相同。
(3)碳的数目减少2,则可以将酯水解成醇和乙酸,则与右侧的醇要相同。
充分燃烧2.8g某有机物A,生成8.8g CO2和3.6g H2O,这种有机物蒸气的相对密度是相同条件下N2的2倍。
(1)求该有机物的分子式。
(2)该有机物链状同分异构体的结构简式为: 。
(3)若在核磁共振氢谱中只有一个信号峰(即只有一种氢原子),则用键线式表示的结构简式为 。
正确答案
(1)C4H8。 (6分)
(2)CH2=CHCH2CH3, CH3-CH=CH-CH3, (3分)
(3) (1分)
试题分析:
有机物的式量为M=M(N2)×2="28g/mol×2=56g/mol" (1分)
有机物质的量: (1分)
同时: (1分)
(1分)
n(O)=2.8g—(12g/mol×0.2mol+1g/mol×0.4mol)=2.8g—2.8g=0
说明该有机不含氧,是一种烃。 (1分)
1mol该有机物的碳氢比为:n(A):n(C):n(H)=0.05:0.2:0.4=1:4:8
该有机物分子式为:C4H8。 (1分)
(2)CH2=CHCH2CH3, CH3-CH=CH-CH3, (3分)
(3) (1分)
(4分)某有机物的化学分析结果记录如下:①相对分子质量为134,完全燃烧后只生成CO2和水,②134g该有机物与足量的NaHCO3反应放出44.8LCO2,等质量该有机物与足量Na反应放出33.6L H2(气体体积均已折算为标准状况);③分子中同一个碳原子上不连有相同的官能团。
(1)写出该有机物所含官能团的名称 、 。
(2)写出该有机物的结构简式 。
正确答案
(1)羧基、羟基 ;(2分)(2)(2分)
试题分析:(1)②中134g该有机物正好为1mol,反应生成的CO2为2mol,所以有机物分子中有两个羧基;另外后面与钠反应生成了1.5molH2,所以另外一个能与钠反应置换出氢气的氢原子来自于羟基。所以官能团有羧基和羟基。(2)根据有两个羧基和一个羟基,相对分子质量为134,不难计算出碳原子数和氢原子数。
点评:本题属于简单题,关键是抓住有机物官能团的性质进行计算。计算难度不高。
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