- 芳香烃
- 共3940题
（4分）有机物A由碳、氢、氧三种元素组成。现取2．3 g A与2．8 L氧气（标准状况）在密闭容器中燃烧，燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气(假设反应物没有剩余)。将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重2．7 g，碱石灰增重2．2 g。回答下列问题：
（1）2．3 g A中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少?
（2）通过计算确定该有机物的分子式。
正确答案
⑴2．3 g A中所含氢原子、碳原子的物质的量各是0．3mol、0．1mol ；
⑵该有机物的分子式为C2H6O。
试题分析：⑴解：n(O2)=
n(H2O)=
m(CO)=4g+2．3g-2．7g-2．2g=1．4g n(CO)=
n(H)=2n(H2O)=0．15molx2=0．3mol；
n(C)=n(CO2)+n(CO)=0．05mol+0．05mol=0．1mol
⑵解：2．3g A中所含氧原子：
n(O)=（0．05mol×2+0．05mol+0．15mol）-0．125mol×2=0．05mol
n(C)∶n(H)∶n(O) =0．1mol∶0．3mol∶0．05mol=2∶6∶1
则A 的最简式为 C2H6O ，根据价键规则得 A的分子式为：C2H6O
(10分)维生素C(又名抗坏血酸，分子式为C6H8O6)具有较强的还原性，放置在空气中易被氧化，其含量可通过在弱酸性溶液中用已知浓度的I2溶液进行滴定。该反应的化学方程式如下：
C6H8O6＋I2===C6H6O6＋2HI
现欲测定某样品中维生素C的含量，具体的步骤及测得的数据如下：
取10 mL 6 mol·L－1CH3COOH溶液，加入100 mL蒸馏水，将溶液加热煮沸后冷却。精确称取0．2000 g样品，溶解于上述冷却的溶液中，加入1 mL指示剂，立即用浓度为0．05000 mol·L－1的I2溶液进行滴定到终点，消耗21．00 mL I2溶液。
（1）实验中的指示剂是_____________。
（2）加入的CH3COOH稀溶液要先经煮沸、冷却后才能使用。煮沸的目的是________________；冷却的目的是__________________。
（3）计算样品中维生素C的质量分数(要求列式，且式中各物理量带单位)。
正确答案
（1）淀粉溶液 （2）除去溶液中溶解的O2，避免维生素C被O2氧化；减缓滴定过程中维生素C与液面上空气接触时被氧化的速率
（3）
试题分析：（1）由于淀粉遇碘单质会变为蓝色，若没有I2蓝色就褪去。因此在该实验中的指示剂是淀粉溶液。（2）加入的CH3COOH稀溶液要先经煮沸、冷却后才能使用。煮沸的目的是除去溶液中溶解的O2，避免维生素C被O2氧化；冷却的目的是减缓滴定过程中维生素C与液面上空气接触时被氧化的速率。（3）因为在反应方程式中维生素C与I2反应的物质的量的比为1:1，n(I2)= 0．05000 mol/L×0．021L =1．05× 10—3mol．所以n(C6H8O6)= 1．05×10—3mol．m(C6H8O6)= 1．05×10—3mol×176g/mol=0．1848g．所以样品中维生素C的质量分数是(0．1848g ÷0．2000 g)×100%=92．40%．
（1）某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃组成，在同温同压下，混合气体对氢气的相对密度为13，在标准状况下，将56.0L混合气体通入足量溴水，溴水质量增重35.0g，则烷烃结构式为 ______ 。混合气体中烷和烯的物质的量之比为_______________。
（2）某有机物A的相对分子质量为62。为进一步测定A的化学式，现取6.2 g A完全燃烧，得到二氧化碳和水蒸气。将产物先后通过足量的浓硫酸和碱石灰，两者分别增重5.4 g和8.8 g (假设每步反应均完全)。该有机物的实验式是_____ ，分子式是____ ____。
正确答案
（每空2分）（1）
试题分析：（1）在同温同压下，混合气体对氢气的相对密度为13，这说明混合气的相对分子质量是26。相对分子质量小于26的烃分子只有甲烷，所以混合气中一定含有甲烷。在标准状况下，56.0L混合气体的物质的量是56L÷22.4L/mol＝2.5mol。甲烷和溴水不反应，则溴水增加的质量就是烯烃的质量，所以甲烷的质量是2.5mol×26g/mol－35.0g＝30g，所以甲烷的物质的量是30g÷16g/mol＝1.875mol，所以烯烃的物质的量是2.5mol－1.875mol＝0.625mol，则混合气体中烷和烯的物质的量之比为3:1。
（2）6.2gA的物质的量是0.1mol，完全燃烧生成的水是5.4g，CO2是8.8g，则二者的物质的量分别是0.3mol和0.2mol，所以根据碳氢原子守恒可知，A分子中含有碳氢原子的个数分别是2个和6个，则含有的氧原子个数是（62－24－6）÷16＝2，则最简式是CH3O，分子式是C2H6O2。
点评：该题是基础性试题的考查，试题基础性强，旨在培养分析、归纳和总结问题的能力，有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性，提高学生的应试能力和学习效率。
有机物A只由C、H、O三种元素组成，常用作有机合成的中间体，16.8 g该有机物经燃烧测得生成44.0 g CO2和14.4 g水，质谱图表明其相对分子质量为84；红外光谱分析表明A中含有O—H键和位于分子端的CC键，核磁共振氢谱显示有3个峰，峰面积比为6：1：1。
(1)写出A的分子式：________；
(2)写出A的结构简式：________；
(3)下列物质一定能与A发生反应的是________(填序号)；
a．H2 b．Na c．KMnO4 d．Br2
(4)有机物B是A的同分异构体，1 mol B可以与1 mol Br2加成，该有机物所有碳原子在同一平面上，没有顺反异构现象，则B的结构简式为________。
正确答案
设A分子式为CxHyOz，通过计算知：0.2 mol A燃烧可以得到1 mol CO2、0.8 mol H2O，故x＝5、y＝8，又因A的相对分子质量为84，求得z＝1，(2)分析A的分子式知其不饱和度为2，又知其含有一个位于分子端的碳碳三键，故剩余的价键均为单键，且有一个O—H键，再结合核磁共振氢谱中有3个峰，面积比为6：1：1推测出A的结构简式为
化学上常用燃烧法确定有机物的组成。若准确称取0.54 g某有机物样品（烃或烃的含氧衍生物）。经充分燃烧后，依次通入浓硫酸和碱石灰，分别增重0.54g、1.76g。
（1）求该有机物的实验式？
（2）已知其蒸气密度为同条件下H2的27倍，求该有机物的化学式？
（3）若该化合物与Br2以1:1加成反应可产生两种互为同分异构体的有机物。请写出该化合物结构简式。
正确答案
（10分）
(1)C2H3 (2) C4H6 (3) CH2=CH-CH=CH2
试题分析：（1）浓硫酸吸收的是水0.54g，物质的量是0.03mol，碱石灰吸收的是二氧化碳1.76g，0.04mol，则m（C）=0.04mol×12g/mol=0.48g，m（H）=0.06mol×1g/mol=0.06g，m（C）＋m（H）=0.54g，判断此有机物不含有氧元素。n（C）：n（H）=0.04:0.06=2:3，实验式为C2H3。
（2）其蒸气密度为同条件下H2的27倍，则摩尔质量也是氢气的27倍，摩尔质量是54g/mol，则分子式为C4H6。
（3）根据分子式C4H6知道分子中含有一个碳碳叁键或两个碳碳双键，该化合物与Br2以1:1加成反应可产生两种互为同分异构体的有机物，则原有机物含有两个双键。该化合物结构简式为CH2=CH-CH=CH2。
点评：根据燃烧规律确定实验式、分子式，根据有机物性质确定结构是高中有机化学必须熟练掌握的方法。属于较简单题。
根据以下有关信息确定某有机物的组成：
(1)测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧实验测得其碳的质量分数为64.86%，氢的质量分数为13.51%，则其实验式是________。
(2)确定分子式：下图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量为______，分子式为________。
正确答案
(1)C4H10O (2)74 C4H10O
本题结合元素分析和质谱分析考查有机物分子式的确定。
(1)该有机物的分子中C、H、O的原子个数比为：
N(C)：N(H)：N(O)＝
因此该有机物的实验式为C4H10O。(2)根据质谱图中质荷比最大的就是未知物的相对分子质量，该有机物的相对分子质量为74，该有机物的分子式为C4H10O。
(1)请写出烷烃CnH2n＋2(n≥1)在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式：__________。
有①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4种烷烃，试回答(2)～(4)题(填序号)：
(2)相同状况下，等体积的上述气态烃充分燃烧，消耗O2的量最多的是________。
(3)等质量的上述气态烃，在充分燃烧时，消耗O2的量最多的是________。
(4)10 mL某气态烃，在50 mL O2中充分燃烧，得到液态水，以及体积为35 mL的混合气体(所有气体体积均在同温、同压下测定)。该气态烃是________。
正确答案
(1)CnH2n＋2＋
(2)④ (3)① (4)②
(1)烷烃CnH2n＋2燃烧的化学方程式为CnH2n＋2＋
(2分)室温时10 mL某气态烃与过量的氧气混合，完全燃烧后将混合气体通过浓硫酸，再恢复至室温，气体总体积减少了10 mL ，剩余气体再通过氢氧化钠溶液，体积又减少了20 mL 。求气态烃的分子式。
正确答案
通过浓硫酸后，气体总体积减少了10mL，说明水蒸气的体积是10ml。剩余气体再通过氢氧化钠溶液，体积又减少了20 mL，说明CO2是20ml。所以该烃的分子式为C2H2。
考查有机物分子式的确定。
某酯A的化学式为C9H10O2，且A分子中只含有1个苯环，苯环上只有一个取代基。现测出A的1H-NMR谱图有5个峰，其面积之比为1︰2︰2︰2︰3。利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团，现测得A分子的红外光谱如下图：
、
试回答下列问题。
（1）A的结构简式可为C6H5COOCH2CH3 C6H5CH2OOCCCH3、 。
（2）A的芳香类同分异构体有多种，请按要求写出其中不含甲基且属于芳香酸的B的结构简式： 。
（3）已知C是A的同分异构体，分子中不含甲基，且遇FeCl3溶液显紫色，苯环上只有两个对位取代基的芳香醛，且有如下转化关系。
② 请用合成反应流程图表示出由C合成F的最合理的合成方案（注明反应条件）。
正确答案
（1） C6H5CH2OOCCCH3 （2分） （2） C6H5CH2CH2COOH（2分）
（每个框1分，包括条件，共6分）
（1）某酯A的化学式为C9H10O2，且A分子中只含有1个苯环，苯环上只有一个取代基。现测出A的1H-NMR谱图有5个峰，其面积之比为1︰2︰2︰2︰3。其中1︰2︰2必定来自苯基，连接在苯基上的—C3H5O2带有C＝O C－O－C等结构，由此易得C6H5CH2OOCCCH3
（3）已知C是A的同分异构体，且遇FeCl3溶液显紫色，则说明有酚羟基；它是苯环上只有两个对位取代基的芳香醛，分子中不含甲基，说明含有—CH2CH2CHO,所以C是HOC6H4CH2CH2CHO
10ml由两种有机物按等物质的量组成的混合气体，该混合气体完全燃烧需17.5ml的O2，并生成15ml的CO2和15ml的水蒸气（所有气体体积均在相同状况下测定）。
试在下表中填出所有可能组合（有多少填多少，不一定填满）。
正确答案
（8分，每空2分）
试题分析：根据阿伏加德罗定律可知，该有机物、氧气、CO2和水的物质的量之比是4:7:6:6，则根据原子守恒可知，该有机物分子中碳氢原子的个数分别是1.5和3；根据氧原子守恒可知，含有的氧原子个数是（6×2＋6－7×2）÷4＝1个，即该有机物的平均分子组成是C1.5H3O。由于2种有机物是按等物质的量混合的，则2种有机物中碳原子数分别是1个和2个。所以如果其中之一是甲烷，则另外一种有机物中氢原子是2，而氧原子数也是2个，即分别是CH4和OHC－CHO；如果其中之一是甲醇，则另外一种有机物中含有2个氢原子和1个氧原子，即结构简式是
点评：该题是中等难度试题的考查，试题基础性强，注重答题的灵活性，有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性，难度不大。该题的关键是根据原子守恒法得出平均分子组成，然后依据讨论法逐一分析、判断即可，有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力，也有助于培养学生的规范答题能力。
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