- 芳香烃
- 共3940题
燃烧法是测定有机物分子式的一种重要方法。完全燃烧0.1 mol某烃后,测得生成的二氧化碳为8.96 L(标准状况),生成的水为9.0g。请通过计算:
(1)推导该烃的分子式。
(2)写出它可能存在的全部结构简式。
正确答案
(共7分)(1) C4H10 (3分)(2) CH3CH2CH2CH3 CH(CH3)3(各2分,共4分)
试题分析:(1)CO2的物质的量是8.96L÷22.4L/mol=0.4mol
其中碳原子的物质的量是0.4mol
水的物质的量是9.0g÷18g/mol=0.5mol
其中氢原子的物质的量是1mol
烃的物质的量是0.1mol
则关键原子守恒可知该烃分子的化学式是C4H10。
(2)根据化学式可知,该烃是丁烷,有2种同分异构体,分别是正丁烷和异丁烷,结构简式是CH3CH2CH2CH3、CH(CH3)3。
点评:该题是基础性试题的考查,难度不大。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,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。在利用燃烧法推断有机物化学式时要利用好守恒法。
(12分)通常用燃烧的方法测定有机物的分子式,可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧,根据产品的质量确定有机物的组成。下图所示的是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。
(1)现准确称取0.44g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经燃烧后A管增重0.88 g,B管增重0.36g。请回答:
(1)按上述所给的测量信息,装置的连接顺序应是
D→ → F → ;
(2)A、B管内均盛有固态试剂,A管的作用是______________________;
(3)E中应盛装什么试剂:_______________;
(4)如果把CuO网去掉,A管重量将_______;(填“增大”、“减小”或“不变”)
(5)该有机物的实验式为__________________;
(6)要确定该有机物的分子式,还必须知道的数据是___________。
①消耗液体E的质量 ②样品的摩尔质量 ③ CuO固体减少的质量
④ C装置增加的质量 ⑤燃烧消耗O2的物质的量
正确答案
(1)C B A (2)吸收样品反应生成的CO2 (3)双氧水
减小 (5)C2H4O (6)②
(1)由于生成的氧气中含有水蒸气,会干扰后面的实验,所以首先要干燥水蒸气。由于碱石灰既能吸水,也能吸收CO2,所以用B装置吸收水蒸气,A装置吸收CO2,即正确的顺序是DCFBA。
(2)碱石灰是用来吸收样品反应生成的CO2 的。
(3)D装置是制取氧气的,根据装置特点可知,该反应不需要加热,所以可以双氧水分解制取氧气。
(4)由于样品可能生成CO,所以氧化铜的作用是氧化可能生成的CO到CO2的。因此没有没有氧化铜,则吸收的CO2就少,即A管质量将减少。
(5)A管增重0.88 g,B管增重0.36g,所以生成的水和CO2的物质的量分别是0.02mol和0.02mol,则有机物中氧原子的物质的量是,所以该有机物的实验式为C2H4O。
(6)由于实验式已知,所以要确定该有机物的分子式,还必须知道的数据是样品的摩尔质量,答案选②。
1.62g某有机化合物在纯氧中完全燃烧,仅生成4.62g二氧化碳和1.08g水。经测定,该有机化合物的相对分子质量为108,试回答以下问题:
(1)通过计算求该有机化合物的分子式
(2)实验证实,该有机化合物遇三氯化铁溶液显紫色。请写其分子可能的结构简式:
_________________________________________。
正确答案
(1)n(C)="(4.62/44)*(108/1.62)=7" ;n(H)=" (1.08*2/18)*(108/1.62)=" 8
n(O)=(108-7*12-8*1)/16=7;
所以分子式为C7H8O
(2)
该有机化合物遇三氯化铁溶液显紫色,说明含有苯环与酚—OH,剩余的基团—CH3与—OH可有邻间对三种结构。
(6分)由人尿分离出来的结晶化合物A,熔点为187~188℃。对化合物A做下列实验:
①测得A的蒸气密度为8.Og/L(已折合成标准状况)。
②取17.92gA完全燃烧,生成的气体通过浓硫酸,浓硫酸增重8.10g;剩余气体通过碱石灰,气体质量减少39.60g。
③另取17.92gA完全分解,可得标准状况下氮气1.12L。
试通过计算确定A的分子式。
正确答案
M(A)="8.0g" / L×22.4L / mol="179.2g" / mol(1分)
由题中数据计算知:0.1mol A可产生0.45mol H2O,0.9mol CO2和0.05mol N2(3分)
即1mol A 中含9mol C 9mol H 1mol N
设A的分子式为C9H9NOX
则:9×12+9+14+16x=179.2
∴x=3
∴A的分子式是C9H9NO3 (2分)
(其它合理的解法同样得分)
考查有机物分子式的确定及相关计算。
常温下某液态有机物A 10.6g和标况下30LO2完全反应,只生成CO2和液态水,将剩余的气体先通过浓硫酸浓硫酸增重9g,再将剩余的气体通过足量的碱石灰,气体减少17.92L(标况),已知该有机物蒸气相对于相同状况下氢气密度为53。
(1)求该有机物A的分子式(要有计算过程)
(2)又已知该有机物A的核磁共振氢谱中显示有两个峰,且面积之比为3:2。写出A的结构简式并命名
正确答案
(1)C8H10(2)该有机物是对二甲基苯,结构简式为。
考查有机物有机物分子式及结构简式的判断和计算。有机物分子式的确定,一般首先确定最简式,然后根据相对分子质量再确定分子式,最后根据性质确定结构简式。浓硫酸增重9g,说明生成物水的质量是9g。再将剩余的气体通过足量的碱石灰,气体减少17.92L,说明CO2的体积是17.92L。在相同条件下,气体的密度之比是相对分子质量之比,因此可以根据和氢气的相对密度来计算其相对分子质量。
(1)有机物蒸气相对于相同状况下氢气密度为53
所以该有机物的相对分子质量是53×2=106
因此10.6gA的物质的量为
剩余的气体先通过浓硫酸浓硫酸增重9g
所以燃烧产物水是9g,物质的量为
根据氢原子守恒可知有机物中氢原子的个数是10
再将剩余的气体通过足量的碱石灰,气体减少17.92L
S所以CO2的体积是17.92L,物质的量为
根据碳原子守恒可知有机物中碳原子的个数是8
因为12×8+10=106
所以该有机物不含氧原子
因此分子式为C8H10
(2)根据分子式及物理性质可知该有机物应该属于苯的同系物。又因为A的核磁共振氢谱中显示有两个峰,且面积之比为3:2,所以该有机物是对二甲基苯,结构简式为。
正确答案
(1)第一种情况对应的结构简式为CH3COOCH3,第二种情况对应的结构简式为CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3
(2)二
C3H6O2的物质在PMR谱上出现两个信号峰,分子中只有两种环境的H原子,对应的结构简式为CH3COOCH3,出现三个信号峰,分子中有三种不同环境的H原子,对应的结构简式为CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3;测定CH3CH=CHCl时,能得到氢原子给出的信号峰6种,物质内部有6种不同环境的H原子,而CH3CH=CHCl一个分子内部只存在3种不同环境的H原子,所以CH3CH=CHCl肯定存在同分异构体,根据提示,可以得出CH3CH=CHCl的两种结构:。
化合物F是一种重要的有机合成中间体,它的合成路线如下:
(1)化合物F中含氧官能团的名称是 和 ,由B生成C的化学反应类型是 。
(2)写出化合物C与乙酸反应生成酯的化学方程式:
(3)写出化合物B的结构简式 。
(4)某化合物是D的同分异构体,且分子中只有三种不同化学环境的氢原子。写出该
化合物的结构简式 (任写一种)。
(5)请根据已有知识并结合相关信息,写出以苯酚()和CH2=CH2为原料制备
有机物 的合成路线流程图(无机试剂任用)。
合成路线流程图示例如下:
H2C="=" CH2CH3CH2Br
CH3CH2OH
正确答案
(1)醛基、羰基(2分,各1分) 加成反应(2分)
(2) (2分)
(3)(2分)
(4) (合理答案均可)(2分)
(5)
(5分)
(全部正确的得5分;若有错误,每有一步正确的给1分;第四步用高锰酸钾氧化直接得目标产物亦可)
试题分析:(1)化合物F中含氧官能团的—CHO是醛基、>C=O是羰基;由B生成C的的苯环变成饱和六元环,是加成反应。
(2)写出化合物C与乙酸反应生成酯的化学方程式;
(3) B是(CH3)2C=CH2与苯酚对位H的加成反应,结构简式;
(4分)下列有关实验的叙述,正确的是(填序号)
E、配制银氨溶液时,将稀氨水慢慢滴加到稀硝酸银溶液中,产生白色沉淀后继续滴加到沉淀刚好溶解为止
F、蔗糖水解后,直接滴加新制氢氧化铜悬浊液并加热检验水解产物中的葡萄糖
G、配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸时,将浓硫酸沿器壁慢慢加入到浓硝酸中,并不断搅拌
H、不慎将苯酚溶液沾到皮肤上,立即用氢氧化钠溶液清洗
I、甲醇、乙醇均可以与水以任意比例混溶,这是因为甲醇、乙醇与水形成了氢键
正确答案
CEGI
用Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸、乙醇,然后分液,分馏石油时,温度计位于支管口。用浓硝酸洗涤做过银镜反应的试管,蔗糖水解后,先加碱再滴加新制氢氧化铜悬浊液并加热检验水解产物中的葡萄糖。不慎将苯酚溶液沾到皮肤上,用酒精溶液清洗。
下列有关有机化学实验的叙述正确的是 。(填序号)
①向电石中滴加饱和食盐水制取乙炔气体。
②1-氯丁烷在NaOH水溶液中,可以发生消去反应生成1-丁烯
③可向皂化反应后的混合液中,加入饱和食盐水,使肥皂析出
④酒精与浓H2SO4的混合物,加热到140℃可以制取乙烯
⑤向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,加热使淀粉水解,再加入银氨溶液,加热,检验淀粉是否发生水解
正确答案
①③
向电石中滴加饱和食盐水制取乙炔气体,减慢速率,因为电石和水反应很快①正确。1-氯丁烷在NaOH水溶液中,可以发生水解反应生成1-丁醇。②错误。④酒精与浓H2SO4的混合物,加热到170℃可以制取乙烯,140℃可以制取二乙醚,错误。淀粉水解产生葡萄糖,有醛基可以检验淀粉已经水解,但是淀粉的检验要用碘。错误。
(8分)下表为烯类化合物与溴发生加成反应的相对速率(以乙烯为标准)。
(1)下列化合物与氯化氢加成时,取代基对速率的影响与表中规律类似,其中反应速率最快的是_______________(填序号)。
A.(CH3)2C=C(CH3)2 B.CH3CH=CHCH2CH3
C.CH2="CH" CH3 D.CH2=CHCl
(2)烯烃与溴化氢、水加成时,产物有主次之分,例如:
CH2=CHCH3 + HBr → CH3CHBrCH3 + CH3CH2CH2Br
(主要产物) (次要产物)
CH2=CHCH2CH3 + H2O CH3CH(OH)CH2CH3 + CH3CH2CH2CH2OH
(主要产物) (次要产物)
a. 请写出与HBr反应的主要产物的结构简式___________________。
b. 下列框图中B、C、D都是相关反应中的主要产物(部分条件、试剂被省略),且化合物B中仅有四个碳原子、一个溴原子、一种氢原子。框图中,C的结构简式为________________________;
写出反应⑤的化学方程式(只写主要产物,标明反应条件):__________________________________ 。
正确答案
(8分)
(1)A
(2)
(1)由表中的烯烃的结构和对应的加成速率可以得出:当双键碳上的氢原子被甲基取代时,反应速率增大,且取代的氢原子数越多,反应速率越大;当双键碳上的氢原子被卤素原子取代时,反应速率减小。A选项中双键碳上的氢原子全部被甲基取代所以反应速率最大,答案选A。
(2)分析两个加成反应的反应物双键结构和反应后产物的情况可以得出:当烯烃与卤化氢或水发生加成反应时,主要产物是氢原子总是加在含氢较多的双键碳原子上的产物。
a、根据以上可以判断与HBr发生加成反应的主要产物是
b、合物B中仅有四个碳原子、一个溴原子,可以得出B是正丁烷或异丁烷的一取代产物的,又该取代产物中的氢原子只有一种可以判断B的结构式为,B与水反应生成的C,该反应是卤代烃的取代反应,卤原子被羟基取代生成醇,所以C的结构式为
。C到D是醇的消去反应,所以D的结构为
反应⑤的化学方程式为:
扫码查看完整答案与解析