- 芳香烃
- 共3940题
常温下,一种烷烃A和一种单烯烃B组成的混合气体,A或B分子最多只含有4个碳原子,且B分子的碳原子数比A分子的多。
(1)将1L混合气体充分燃烧,在同温同压下得到2.5LCO2气体。试通过计算推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比,并将结果填入下表:
为进一步确定A、B分子式,继续实验:
(2)120℃时,取1L该混合气体与9L氧气混合,充分燃烧后,当恢复到120℃和燃烧前的压强时,体积增大了6.25﹪。试通过计算确定唯一符合题意的A、B的分子式。
正确答案
(1)(分子式各0.5分,体积比各1分,共8分)
(2)C2H6、C4H8
试题分析:(1)因1升混合气体充分燃烧后生成2.5升CO2,且B分子的碳原子数比A分子的多,混合气体只能由碳原子数小于2.5的烷烃(CH4和C2H6)和碳原子数大于2.5的烯烃(C3H6和C4H8)组成,它们有四种可能的组合:CH4、C3H6;CH4、C4H8;C2H6、C3H6;C2H6、C4H8;根据每一种组合中烷烃和烯烃的碳原子数及燃烧后生成的CO2体积,可确定A和B的体积比.如:
,则V(CH4):V(C3H6)=1:3,以此类推可②CH4、C4H8、1:1③C2H6、C3H6、1:1④C2H6、C4H8、3:1;
(2)设1升气态烃与氧充分燃烧后体积变化为△V升,则
CH4+2O2CO2+2H2O(气) △V1=0(升)
C2H6+O2
2CO2+3H2O(气)△V2=0.5(升)
C3H6+O2
3CO2+3H2O(气)△V3=0.5(升)
C4H8+6O24CO2+4H2O(气)△V4=1.0(升)
各种组合的1升混合气体与氧气充分燃烧,体积增大为组合①=0.375(升)
组合②=0.5(升)
组合③=0.5(升)
组合④=0.625(升)
则×100%=6.25%
故组合④符合题意,即A:C2H6;B:C4H8。
(12分)碳、氢、氧3种元素组成的有机物A,相对分子质量为152,其分子中C、H原子个数比为1∶1,含氧元素的质量分数为31.58%.A遇FeCl3溶液显紫色,其苯环上的一氯取代物有两种,请回答下列问题:
(1)A的分子式是______________。
(2)若A能与NaHCO3溶液反应,A的结构简式为_________________;写出A与NaHCO3溶液反应的化学方程式_______________________。
(3)如A可以发生如图所示转化关系,D的分子式为
C10H12O3,A与C反应的化学方程式__________________________
(4)甲、乙两装置均可用作实验室由C制取B的装置,乙图采用甘油浴加热(甘油沸点290℃,熔点18.17℃),当甘油温度达到反应温度时,将盛有C和浓硫酸混合液的烧瓶放入甘油中,很快达到反应温度.甲、乙两装置相比较,乙装置有哪些优点__________。
正确答案
(1)C8H8O3
(4)有利于控制温度,受热均匀,减少副反应的发生
(1)含氧元素的质量分数为31.58%,所以氧原子的个数是。又因为分子中C、H原子个数比为1∶1,所以碳氢原子数是
,因此分子式为C8H8O3。
(2)A能与NaHCO3溶液反应,说明含有羧基。又因为A遇FeCl3溶液显紫色,说明还含有酚羟基,所以A的结构简式为。由于酚羟基和碳酸氢钠不反应,所以方程式为
。
(3)根据转化可知,A和C发生的是酯化反应,在生成D的同时,还有水生成。所以根据D的分子式和原子守恒可知,C是乙醇,因此方程式为
。
(4)采用甘油浴加热,有利于控制温度,溶液受热均匀,能减少副反应的发生。
(10分)质谱、红外光谱、核磁共振等物理方法已成为研究有机物的重要组成部分。
(1) 下列物质中,其核磁共振氢谱中给出的峰值只有一个的是
A.CH3CH3 B.CH3COOH C.CH3COOCH3 D.CH3OCH3
(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2, A的核磁共振氢谱图如右图所示,则A的结构简式为 ,请预测B的核磁共振氢谱上应该有 个峰(信号)。
(3)化合物C中各原子数目比为:N(C):N(H):N(O)=1:2:1,对化合物C进行质谱分析可得到右图所示的质谱图,可得出其分子式为 。若对其进行红外光谱分析,可得出其官能团为 (写名称)。确定化合物C的官能团时,你认为 (填“有”或“没有”)必要进行红外光谱分析。写出化合物C与足量新制氢氧化铜反应的化学方程式: 。
正确答案
(1) AD (2分) (2) CH2BrCH2Br (1分) 2 (1分)
(3) CH2O (1分) 醛基 (1分) 没有 (1分)
HCHO+4Cu(OH)2+2NaOHNa2CO3+2Cu2O↓+6H2O (3分)
试题分析:(1)A、CH3CH3中只有一种H原子,故A正确;B、CH3COOH中有两种H原子,故B错误;C、CH3COOCH3中有两种H原子,故C错误;D、CH3OCH3中只有一种H原子,故D正确;故选:AD;
(2)核磁共振氢谱中只给出一种峰,说明该分子中只有1种H原子,则A的结构简式为BrCH2CH2Br,B的结构简式为CH3CHBr2,有两种H原子,所以核磁共振氢谱上有2个峰;
(3)由各原子数目比:N(C):N(H):N(O)=1:2:1,最简式为CH2O,由质荷比可知该有机物的相对分子质量为30,分子式为CH2O;CH2O为甲醛,含有醛基,CH2O没有同分异构体,没有必要进行红外光谱分析;甲醛和新制氢氧化铜在NaOH条件下发生氧化还原反应生成碳酸钠、氧化亚铜和水,方程式为HCHO+4Cu(OH)2+2NaOHNa2CO3+2Cu2O↓+6H2O。
(8分)某有机物A在氧气中充分燃烧只生成CO2和H2O,实验测定A
中C、H、O的质量比为6:1:8,则A的实验式为 ;质谱图表明A的相对分子质量为60,则A的分子式为_________________。
(1) 若足量A与Na2CO3反应产生CO2,此反应的化学方程式为:(有机物要求写结构简式)_____________________________________________;
(2) 若A能发生银镜反应,则其结构简式可能是:_______________、__________________。
正确答案
CH2O;C2H4O2;
(1)2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑
(2)HCOOCH3或HOCH2CHO
C、H、O的质量比为6:1:8,则原子个数之比为:
:
=1:2:1,所以最简式为CH2O。A的相对分子质量为60,则A的分子式为C2H4O2。
(1)和碳酸钠反应放出CO2,说明含有羧基,即A是乙酸,方程式为2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑。
(2)A能发生银镜反应,则一定含有醛基,所以其结构简式为HCOOCH3或HOCH2CHO。
某有机物B的分子式为C4H4O4,其结构简式为HOOCCH=CHCOOH
(1)B分子所含官能团的名称是 、 。
(2)1mol C4H4O4完全燃烧需消耗O2 __ __ mol。
(3)与B的具有相同官能团的同分异构体的结构简式是 。
正确答案
(1)羧基,碳碳双键
(2)3
(3)(HOOC)2C=CH2
试题分析:(1)从结构简式可以看出,官能团有碳碳双键(-C==C-)和羧基COOH-。
(2)根据化学方程式的计算,可以算出消耗O2为3 mol。
(3)同分异构体的分子式相同而结构不同的有机物之间的互称。
点评:本题考查了有机物的结构,难度不大,学习中注意相关基础知识的积累,此类题目可轻松解答。
(8分)某有机物11g完全燃烧,生成9gH2O和11.2LCO2(标准状况下),
(1)求该有机物的最简式:
(2)若0.5mol此有机物的质量为44g,则该有机物的分子式: 。
(3)若此有机物无酸性,1mol此有机物能与足量的金属钠反应生成标准状况下氢气22.4L,也能使溴的四氯化碳溶液褪色,此有机物中的每个碳原子上只连接一个官能团。则它可能的结构简式(写出两种) 、
正确答案
(每空2分)(1)C2H4O (2)C4H8O2。
(3)CH2(OH)-CH(OH)CH=CH2、CH2(OH)CH=CH-CH2(OH)或CH2=C(CH2OH)2其它合理答案也可
(1)9g水是0.5mol,11.2LCO2(标准状况下)物质的量是0.5mol。
根据质量守恒定律可知,参加反应都氧气是9g+22g-11g=20g,其物质的量是0.625mol
所以有机物中含有的氧原子是0.5mol+1mol-0.625mol×2=0.25mol
所以C、H、O的个数之比是2︰4︰1
即最简式为C2H4O
(2)0.5mol此有机物的质量为44g,则该有机物的相对分子质量是44÷0.5=88
所以分子式为C4H8O2
(3)有机物无酸性,则没有羧基。1mol此有机物能与足量的金属钠反应生成标准状况下氢气22.4L,说明含有2个羟基。也能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明还含有碳碳双键。又因为有机物中的每个碳原子上只连接一个官能团,所以其可结构简式为CH2(OH)-CH(OH)CH=CH2、CH2(OH)CH=CH-CH2(OH)或CH2=C(CH2OH)2。
下列除杂的有关操作和试剂均正确的是( )
正确答案
C
A项,CO2和Na2CO3溶液也可反应;B项,酯化反应为可逆反应,反应不彻底;C项,乙烯和Br2加成得二溴乙烷为液态,挥发出的Br2又可被碱石灰吸收,故C项正确;D项,乙醇在H2O和苯中的溶解度都较大,故D项错误。
1mol某气态烃完全燃烧,生成3mol CO2和3mol H2O,求该气态烃的分子式。
正确答案
C3H6
试题分析:烃分子燃烧的通式是
CnHm+(n+m/4)O2=nCO2+m/2H2O
1 n m/2
1mol 3mol 3mol
所以n=3、m=6
即该烃的化学式是C3H6
点评:该题是高考中的常见考点和题型,属于基础性试题的考查,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。该题的关键是利用好守恒法,即质量守恒定律、原子守恒等。
某烃A的相对分子质量为84。回答下列问题:
(1)物质的量相同,下列物质充分燃烧与A消耗氧气的量不相等的是(填序号)________。
a.C7H12O2 b.C6H14 c.C6H14O d.C7H14O3
(2)若烃A为链烃,分子中所有的碳原子在同一平面上,该分子的一氯取代物只有一种。
则A的结构简式为________________;
(3)若核磁共振氢谱显示链烃A有三组不同的峰,峰面积比为3:2:1,则A的名称为__________________。
(4)若A不能使溴水褪色,且其一氯代物只有一种,则A的结构简式为______________。
正确答案
(共8分,每空2分)(1)b (2分) (2)① (2分)
(3)2—乙基—1—丁烯 (2分) (4)(2分)
试题分析:(1)由于84÷14=6,所以该烃分子的化学式是C6H12。所以根据有机物的化学式可知,在物质的量相同的条件下,C6H14消耗的氧气与A不同,答案选b。
(2)若烃A为链烃,分子中所有的碳原子在同一平面上,该分子的一氯取代物只有一种。
所以根据乙烯的结构简式可知,A应该是2,3-二甲基-2-丁烯,结构简式是。
(3)若核磁共振氢谱显示链烃A有三组不同的峰,峰面积比为3:2:1,则A的名称为2—乙基—1—丁烯。
(4)若A不能使溴水褪色,且其一氯代物只有一种,这说明A是环己烷,则A的结构简式为。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题贴近高考,基础性强,注重答题的灵活性,有利于调动学生的学习兴趣,激发学生的学习积极性。也有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。
已知1mol某有机物R含碳原子n mol,恰好完全燃烧时消耗O2 1.5 n mol。回答下列问题:
(1)R的化学式可能为①_________________;②___________________(用n 表示分子中原子数)
(2)若4.4g R与足量Na反应收集到560 mLH2(标准状况)则R可能有_________种结构。
正确答案
(1)CnH2n CnH2n+2O (2)8
考查有机物分子式及结构简式的判断。
(1)因为nmol碳原子需要nmol氧气,这说明和氢原子结合的氧原子是0.5nmol×2=nmol,即分子中至少还有2nmol氢原子。所以可能的氟÷化学式为CnH2n、CnH2n+2O.
(2) 560 mLH2(标准状况)是0.56L÷22.4L/mol=0.025mol,所以R的相对分子质量是4.4÷(0.025×2)=88,即其化学式为C5H12O.由于戊烷有3种同分异构体,分别是正戊烷、异戊烷和新戊烷,分子中的氢原子分别有3种、4种和1种,所以相应一元醇就有8种。
扫码查看完整答案与解析