南京南外仙林学校高中化学选修三第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》测试题(包含答案解析)
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一、选择题
1.(0分)[ID :140197]有机物A 完全燃烧只生成CO 2和H 2O ,将12g 该有机物完全燃烧的产物通过足量浓硫酸,浓硫酸增重14.4g ,再通过足量碱石灰,碱石灰增重26.4g ,该有机物的分子式是 A .C 4H 10
B .
C 3H 8O
C .C 2H 6O
D .C 2H 4O 2
2.(0分)[ID :140179]下列说法正确的是 A .乙酸乙酯和CH 3CH 2OCHO 互为同系物 B .40K 和40Ca 质量数相同,属于同位素
C .金刚石和C 60互为同素异形体,熔点和硬度都很高
D .甲烷、乙烷、丁烷都没有同分异构体
3.(0分)[ID :140177]分子式为C 5H 10Cl 2且结构中只含有一个甲基的有机物共有(不考虑立体异构) A .5种 B .6种
C .7种
D .8种
4.(0分)[ID :140175]治疗新冠肺炎药物瑞德西韦的主要成分结构如图。
下列说法错误的
是
A .分子中存在σ键、π键、大π键
B .分子中的N H -键的键能小于O H -键的键能
C .分子中P 原子的杂化方式为2sp
D .分子中含有手性碳原子
5.(0分)[ID :140165]某烯烃氢化后得到的烃是,该烃可能有的
结构简式有 A .1种
B .2种
C .3种
D .4种
6.(0分)[ID :140156]分子式为C 2H 6O 的有机物有两种同分异构体:乙醇(CH 3CH 2OH)和甲醚(CH 3OCH 3),则通过下列方式或方法不可能将二者区别开来的是( ) A .红外光谱
B .核磁共振氢谱
C .元素分析法
D .与钠反应
7.(0分)[ID :140155]下列物质属于脂肪烃的是 A .
B .
C .
D .
8.(0分)[ID :140150]二甲醚和乙醇是同分异构体,其鉴别可采用化学方法或物理方法,
下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是
A.利用金属钠或者金属钾B.利用元素分析法
C.利用红外光谱法D.利用核磁共振氢谱
9.(0分)[ID:140147]分子式为C4H8O2的有机物,属于酯类分子最多有
A.2种B.3种C.4种D.5种
10.(0分)[ID:140140]下列有关化学用语表示不正确
...的是()
A.对硝基甲苯的结构简式:B.乙炔的球棍模型:
C.甲基的电子式:D.2-甲基丁烷的键线式:
11.(0分)[ID:140139]下列各组物质中互为同分异构体的是()
A.石墨和金刚石B.淀粉和纤维素
C.1H和2H D.CH3CH2NO2和 H2NCH2COOH
12.(0分)[ID:140118]下列有机反应类型的判断不正确的是()
A.2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑ 取代反应
B.+3H2加成反应
C.nCH2=CH2加聚反应
D.CH4+2O22CO2+2H2O 取代反应
二、填空题
13.(0分)[ID:140375]有下列各组物质(在横线上填相应的序号):
①12C和14C ②CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3 ③O2和O3④和
(1)互为同位素的是_______。
(2)互为同分异构体的是_______。
(3)互为同素异形体的是_______。
(4)为同一种物质的是_______。
14.(0分)[ID:140373]乳酸()是人体生理活动中无氧呼吸时的一种代谢产物,它是否存在手性异构体?乳酸分子中可能处于同一平面的原子最多有几个____?15.(0分)[ID:140348]有机化合物在我们的生产生活当中有着重要的作用,探究有机物结构有助于对物质的性质进行研究。
(1)a b c
①上述三种物质中b,c中官能团名称分别是__________,__________。
②三种物质在一定条件分别与氢气发生加成反应,同温同压下消耗氢气量关系为______(填“相同”或“不相同”)。
(2)欲区分乙醛和乙酸,应选用____(填字母)。
a NaOH溶液
b HCl溶液
c 银氨溶液
d 新制氢氧化铜悬浊液
(3)工业上或实验室提纯以下物质的方法不合理的是(括号内为杂质)______。
A 溴苯(溴):加NaOH溶液,分液
B 乙烷(乙烯):通入溴水,洗气
C 乙酸(水):加新制生石灰,蒸馏
D 乙酸乙酯(乙酸):氢氧化钠溶液,分液
(4)苹果酸()与NaOH溶液反应的化学方程式____。
16.(0分)[ID:140342]请回答下列问题:
(1)写出A的分子式:________。
(2)A能够发生反应的类型有(填序号):________。
①氧化反应;②消去反应;③取代反应;④加成反应
(3)写出A与烧碱溶液反应的化学方程式:________________________
(4)下列是一些中草药中所含的有机物:
其中互为同分异构体的是(填序号)________;能与溴水反应的是(填序号)________。
17.(0分)[ID:140329]某有机物A能与NaOH溶液反应,其分子中含有苯环,相对分子质量小于150,其中含碳的质量分数为70.6%,氢的质量分数为5.9%,其余为氧。
(1)A的分子式是______。
(2)若A能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体,其结构可能有______种。
(3)若A与NaOH溶液在加热时才能反应,且1mol A消耗1mol NaOH,则A的结构简式是______。
(4)若A与NaOH溶液在加热时才能较快反应,且1mol A消耗2mol NaOH,则符合条件的A的结构可能有______种,其中不能发生银镜反应的物质的结构简式是______。
写出该物质与氢氧化钠反应的化学方程式______。
18.(0分)[ID:140321]营养平衡、科学使用食品添加剂有助于健康和提高免疫力。
(1)维生素C又称抗坏血酸,在氯化铁溶液中加入维生素C后,溶液由黄色转变为浅绿色,说明维生素C具有较强的________性(填“氧化”或“还原”)。
(2)某种食品的配料标签如图所示。
该配料中,属于防腐剂的是________,蛋白质在人体内水解的最终产物是氨基酸,氨基酸结构中含有的官能团有氨基和____________(填结构简式)。
(3)“阿司匹林”是一种解热镇痛药,遇潮湿空气或水能缓慢水解生成水杨酸()
和醋酸,写出该反应的化学方程式:__________________________。
19.(0分)[ID:140315]某化合物A的化学式为C5H11Cl,分析数据表明,分子中有两个“—CH3”、两个“—CH2—”、一个“CH”和一个“—Cl”,写出它的所有同分异构体的结构简式__________________________。
20.(0分)[ID:140311]按要求完成下列问题:
(1)甲基的电子式_________________。
(2)写出4-甲基-2-乙基-1-戊烯的键线式___________________________。
(3)有机物系统名称是_______________,将其在催化剂存在下完
全氢化,所得烷烃的系统名称是___________________。
(4)①等物质的量的A.甲醇、B.乙醇、C.乙二醇、D.丙三醇,分别和足量的金属钠作用,放出氢气的量由少到多的顺序是_______________;
②等质量的A.甲醇、B.乙醇、C.乙二醇、D.丙三醇,分别和足量的金属钠作用,放出氢气的量由少到多的顺序是_______________。
提示:甲醇:CH3OH、乙二醇:、丙三醇:
三、解答题
21.(0分)[ID:140289]为了测定某有机物A的结构,做如下实验:
①将2.3 g该有机物完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图1所示的质谱图;
③用核磁共振仪处理该化合物,得到如图2所示图谱,图中三个峰的面积之比是1:2:3。
试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是________。
(2)有机物A的分子式是________。
(3)写出有机物A的结构简式:_______________。
22.(0分)[ID:140288]某有机化合物A的相对分子质量大于110,小于150。
经分析得知,其中碳和氢的质量分数之和为52.24%,其余为氧,该化合物分子中最多含_______个羰基(写出简要分析过程)。
23.(0分)[ID:140230]某硏究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构,对其进行了探究。
下列装置是用燃烧法确定有机物X的分子式的常用装置。
(1)仪器M的名称是_______。
O按从左到右的流向,所选装置正确的连接顺序是
(2)产生的2
E→D→F→_______→_______→_______。
(装置不能重复使用)
(3)燃烧管中CuO的作用是_______。
(4)氧化2.12g有机物X的蒸气,生成了7.04g二氧化碳和1.80g水,通过仪器分析得知X 的相对分子质量为106,用核磁共振氢谱仪测出X的核磁共振氢谱中有2组峰,其峰面积之比为2:3,用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图所示。
上述测X的相对分子质量的方法称为_______。
(5)写出符合下列条件的X的同分异构体的结构简式:_______。
①属于芳香烃②苯环上的一氯代物有三种
24.(0分)[ID:140224]实验室用燃烧法测定某氨基酸(C x H y O z N p)的分子组成,取w g该氨
基酸放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2.现用如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)实验中止水夹a是关闭的,b是开启的。
但实验开始时,首先要打开夹a,关闭夹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)实验中测得N2的体积为V mL(已知密度),为确定此氨基酸的分子式,还需要得到的数据有__(填字母)。
A.生成二氧化碳气体的质量 B.生成水的质量
C.通入氧气的质量 D.该氨基酸的相对分子质量
25.(0分)[ID:140221]呋喃甲酸是一种抗生素,在食品工业中作防腐剂,也作涂料添加剂、医药、香料等中间体,可用呋喃甲醛制备,其实验原理和制备步骤如下:
步骤③提纯过程:溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥。
已知:①呋喃甲酸在100℃升华,133℃熔融,230~ 232℃沸腾并在此温度下脱羧;
②呋喃沸点为31~32℃,易溶于水
③无水氯化钙能与醇形成复合物。
(1)步骤①的关键是控制温度,其措施有磁力搅拌、___________和___________。
(2)步骤②中干燥所使用的干燥剂可选用___________(填序号)。
A.98%浓硫酸 B.无水硫酸镁 C.无水氯化钙
(3)呋喃甲酸在A、B、C三种溶剂中溶解度(S)随温度变化的曲线如图。
步骤③提纯时,合适的溶解溶剂是___________,理由是___________。
(4)利用呋喃甲酸可以制取八甲基四氧杂夸特烯。
①仪器a 的名称是___________,装置b 的作用是___________。
②脱羧装置中用冰盐浴的目的是___________。
③可通过测定沸点确定产品为八甲基四氧杂夸特烯,还可采用的检测方法有___________。
④若用4.5g 呋喃甲酸制得了0.5g 八甲基四氧杂夸特烯(-1
=432g mol M ),则产率为
___________(保留4位有效数字)。
26.(0分)[ID :140202]青蒿素在常温下是一种无色针状晶体,可溶于乙醚等有机溶剂,难溶于水,熔点约为156℃,热稳定性差。
某实验小组用乙醚(沸点35℃)浸取法从青蒿中提取了青蒿素,并对其组成进行了研究。
(1)“破碎”的目的是___;
(2)操作Ⅰ 需要用到的玻璃仪器有烧杯___、___; (3)操作Ⅲ的主要过程可能是___(填字母)。
A .加乙醚,溶解、浓缩、结晶、过滤 B .加入乙醚进行萃取分液 C .加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
(4)该小组用如图所示装置测定青蒿素的分子式:
①装置D 的作用是___,装置E 中盛放的试剂是___;
②实验中,空气中的CO 2和水蒸气会进入F ,引起较大误差。
请在F 后加一个改进装置,
并将装置图画在方框内___。
③用改进后的装置进行实验,将28.2g青蒿素充分氧化,精确测定装置E和F实验前后的质量,结果如表。
则青蒿素的n(C):n(H):n(O)=___(最简整数比)。
装置实验前/g实验后/g
E22.642.4
F80.2146.2
【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷参考答案
**科目模拟测试
一、选择题
1.B
【分析】
根据浓硫酸和碱石灰增重的质量可计算有机物燃烧生成的水和二氧化碳的物质的量,根据C元素、H元素质量之和判断是否含有O,进而计算有机物中各元素的物质的量之比,最终确定有机物的分子式。
2.A
3.B
4.C
5.B
6.C
【分析】
乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3) 的元素组成相同,而官能团不同、H的种类不同,以此解答该题。
7.A 8.B 9.C 10.A 11.D 12.D
二、填空题
13.① ② ③ ④ 14.7
15.羟基 羧基 相同 cd CD
+2NaOH −−→
+2H 2O
16.C 9H 10O 3 ①③④
+
2NaOH −−
→+CH 3CH 2OH +H 2O ②④ ①②④
【分析】
根据球棍模型可推知结构简式,由结构简式判断分子式;根据有机物的结构特征,判断能发生的反应;根据有机物所含官能团写出与NaOH 反应的化学方程式;根据题中所给结构简式,判断同分异构体和与溴水反应的物质;据此解答。
17.C 8H 8O 2 4
4
+2NaOH →CH 3COONa +
+H 2O
【分析】
(1)结合A 分子中含碳、氢的质量分数,分子中含有苯环,且A 的相对分子质量小于150,分析A 的分子式;
(2)A 能与NaHCO 3溶液反应放出CO 2气体,分子中应含有羧基,其不饱和度为
82+2-8
=52
⨯; (3)根据酯与NaOH 反应的数量关系分析; (4)根据酯与NaOH 反应的数量关系分析。
18.还原 苯甲酸钠 —COOH
19.、、
、
20.
3﹣甲基﹣1﹣戊烯 3﹣甲基戊烷 A =B<C<D B<A<C<D
三、解答题
21.C 2H 6O CH 3CH 2OH 22.1
23.锥形瓶 C A B 使有机物X 充分氧化,生成2CO 和2H O 质谱法
、
【分析】
烃X 的物质的量为
2.12106/g g mol =0.02mol ,生成二氧化碳为7.0444/g
g mol
=0.16mol ,生成水为1.818/g g mol =0.1mol ,则分子中N (C )=0.160.02mol mol =8、N (H )=0.12
0.02mol mol
=10,故X 的
分子式为C 8H 10,X 的红外光谱测定含有苯环,属于苯的同系物,而1H 核磁共振谱有2个峰,其面积之比为2:3,则X 为。
24.将装置中的空气排净 A 和D D A B D 【分析】
本题利用元素分析法对有机物元素组成及具体分子式进行分析推测。
氨基酸样品与氧气充分燃烧,产生的H 2O 、CO 2分别被浓硫酸和固体烧碱吸收,从而测定生成的H 2O 、CO 2的质量;利用氮气的不溶性,通过排水法测定生成氮气体积,且通过灼烧铜网除去干扰测定的剩余氧气。
通过数据处理,得到C 、H 、O 、N 原子个数的最简整数比,再结合氨基酸的相对原子质量,确定分子式。
25.冷水浴 缓慢滴加溶液 B A 随温度升高溶解度变化较大 圆底烧瓶 防止水蒸气进入,溶入呋喃 冷却,减少呋喃挥发,提高产率 检测产品的核磁共振氢谱和红外光谱等 11.52%
26.扩大接触面积,便于青蒿素被乙醚浸出 玻璃棒 (普通)漏斗 A 将可能生成的CO 氧化为CO 2 无水CaCl 2等 15:22:5
【分析】
青蒿素破碎后加入乙醚溶解,得到固液混合物,过滤后得滤液;将滤液蒸馏,分离出乙醚和粗品;再往粗品中加入乙醚,溶解、浓缩、结晶、过滤便可得到青蒿素精品。
将空气中
的CO2和水蒸气去除,用以排尽装置内的空气及青蒿素燃烧的产物,再将青蒿素燃烧生成的CO用CuO氧化为CO2,用无水CaCl2吸收生成的水,用碱石灰吸收生成的CO2,通过计算可确定青蒿素的组成。
2016-2017年度第*次考试试卷参考解析
【参考解析】
**科目模拟测试
一、选择题
1.解析:浓硫酸增重14.4g,即水的质量为14.4g,则n(H2O)=
14.4g
18g/mol
=0.8mol,
n(H)=1.6mol,m(H)=1g/mol×1.6mol=1.6g
碱石灰增重26.4g,即二氧化碳的质量为26.4g,则n(CO2)=
26.4g
44g/mol
=0.6mol,则n(C)
=0.6mol,m(C)=12g/mol×0.6mol=7.2g
m(C)+m(H)=8.8g<12g,则该有机物中一定含有氧元素,12g有机物中含有的氧元素的质量
为12g-8.8g=3.2g,n(O)=
3.2g
16g/mol
=0.2mol
则n(C)∶n(H) ∶n(O)=0.6mol∶1.6mol∶0.2mol=3∶8∶1,即该有机物的实验式为C3H8O,由于C3H8O中碳原子已经饱和,所以该有机物的分子式为C3H8O,故选B。
2.解析:A.乙酸乙酯和CH3CH2OCHO均为一元酯,组成上相差一个碳原子,互为同系物,故A正确;
B.40K和40Ca质子数不同,不属于同位素,故B错误;
C.金刚石和C60互为同素异形体,C60属于分子晶体,熔点和硬度都较低,故C错误;D.甲烷、乙烷都没有同分异构体,但丁烷有两种同分异构体,故D错误;
故选A。
3.解析:写出C5H12的同分异构体:、、,分子
式为C 5H 10Cl 2且结构中只含有一个甲基的有机物:主链为的二氯代物为:、、、;主链为的二氯代物为、;主链为的,没有符合条件的二氯代物。
符合题意的同
分异构体为6种,故选B 。
4.解析:A .分子中所有单键都是σ键,除苯环外的双键中,都含有π键,苯环中含有大π键,A 正确;
B .因为N 的非金属性小于O 的非金属性,所以分子中的N H -键的键能小于O H -键的键能,B 正确;
C .分子中P 原子的价层电子对数为4,杂化方式为3sp ,C 错误;
D .分子中,结构片断中五元环上的4个碳原子都为手性碳原子,另外,
结构片断中“∗”处的碳原子也为手性碳原子,D 正确;
故选C 。
5.解析:根据烯烃与H 2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均含有H 原子的碳原子间是对应烯烃存在C=C 的位置,该烷烃中能形成双键键位置有:1和2之间、2和3之间;2和6、4和5、4和7与1、2形成的C=C 键相同,3和4与2和3位置形成的C=C 键相同,故该烯烃共有2种,故选B 。
6.解析:A .含化学键、官能团不同,则红外光谱可区分,故A 不选;
B .乙醇含3种H ,甲醚含1种H ,则核磁共振氢谱可区分,故B 不选;
C .乙醇和甲醚的元素组成相同,则元素分析法不能区分,故C 选;
D .乙醇与钠反应生成氢气,而甲醚不能,可区分,故D 不选;
故选C。
7.解析:A.是脂环烃,脂环烃属于脂肪烃,A符合题意;
B.含有Cl,不属于烃,B不符题意;
C.含有O,是烃的衍生物,不属于烃,C不符题意;
D.是芳香烃,不属于脂肪烃,D不符题意;
答案为A。
8.解析:A.乙醇中含有-OH,可与金属钠或金属钾反应生成氢气,可鉴别,选项A正确;
B.元素分析法只能测得所含元素种类,而两者所含元素相同,利用元素分析法不能鉴别,选项B错误;
C.二甲醚和乙醇中分别含有-O-和-OH,官能团不同,可用红外光谱法鉴别,选项C正确;
D.二者含有的H原子的种类和性质不同,可用核磁共振氢谱鉴别,选项D正确;
答案选B。
9.解析:分子式为C4H8O2的有机物,属于酯类分子有HCOOCH2CH2CH3、
HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,共计4种,答案为C。
10.解析:A.对硝基甲苯为4-硝基甲苯,其结构简式:,A化学用语错误;B.乙炔的结构简式为CH≡CH,球棍模型:,B化学用语正确;
C.甲基为甲烷失去一个氢原子剩余部分,其电子式:,C化学用语正确;
D.2-甲基丁烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH3,键线式:,D化学用语正确;
答案为A。
11.解析:A.石墨和金刚石是C元素形成的两种不同性质的单质,二者互为同素异形体,A不符合题意;
B.淀粉和纤维素的分子式为(C6H10O5)n,聚合度n不同,二者的分子式不同,所以二者不是同分异构体,B不符合题意;
C. 1H和2H质子数都是1,中子数分别是0、1,可见它们质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,C不符合题意;
D.CH3CH2NO2和 H2NCH2COOH分子式都是C2H5NO2,分子式相同,结构不同,二者甲
互为同分异构体,D 符合题意;
故答案是D 。
12.解析:A .CH 3CH 2OH 分子中的羟基氢原子被钠原子取代,属于取代反应,选项A 正确;
B .苯与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成环已烷,属于加成反应,选项B 正确;
C .CH 2=CH 2中的双键发生断裂,发生加成聚合反应生成高分子化合物聚乙烯,属于加聚反应,选项C 正确;
D .甲烷燃烧生成二氧化碳和水,属于氧化反应而不是取代反应,选项D 错误; 答案选D 。
二、填空题
13.解析:(1)①12C 和14C 质子数相同都是6个,中子数不同,分别是6、7,二者互为同位素,故合理选项是①;
(2)②CH 3CH 2CH 2CH 3和(CH 3)2CHCH 3分子式都是C 4H 10,分子式相同但结构不同,因此二者是同分异构体,故合理选项是②;
(3)③O 2和O 3是由O 元素组成的不同性质的单质,二者互为同素异形体,故合理选项是③;
(4)④和可看作是甲烷分子中的2个H 原子被2个Br 原子取代产生的物质,由于甲烷是正四面体结构,分子中任何化学键都相邻,因此这两个结构表示的是同一物质,故合理选项是④。
14.解析:乳酸分子()中间的碳原子上分别连有3CH -、COOH -、OH -和H -,四个基团互不相同,所以该碳原子为不对称碳原子,则乳酸分子为手性分子,存在手性异构体,如图所示。
羰基碳原子的杂化类型为2
sp ,与羰基碳原子直接相连的原子都处于同一平面上,即有四个原子肯定在一个平面上,再根据σ键可以转动的原理,羧基中的氢原子可以在该平面上,甲基上的碳原子和一个氢原子可以在这个平面上,所以乳酸分子中可能处于同一平面的原子最多有7个。
15.解析:(1)①上述三种物质中b,c中官能团名称分别是羟基、羧基,故答案为:羟基;羧基;
②均只有苯环与氢气发生加成反应,则三种物质在一定条件分别与氢气发生加成反应,同温同压下消耗氢气量关系为相同,故答案为:相同;
(2)乙醛可发生银镜反应,可与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀,则c、d可鉴别,故答案为:cd;
(3)A.溴与NaOH反应后,与溴苯分层,然后分液可分离,故A正确;
B.乙烯与溴水反应,乙烷不能,洗气可分离,故B正确;
C.CaO与水、乙酸均反应,然后蒸馏不能分离,故C错误;
D.二者均与NaOH反应,不能除杂,应选饱和碳酸钠溶液、分液,故D错误;
故答案为:CD;
(4)苹果酸()与NaOH溶液反应的化学方程式为
+2NaOH→+2H2O,
故答案为:+2NaOH→+2H2O;16.解析:(1)由球棍模型可知,A的结构简式为
HO−C6H4−COOCH2CH3,分子式为C9H10O3;答案为C9H10O3。
(2)由A的结构简式为HO−C6H4−COOCH2CH3可知,该结构中含有酚羟基,可发生取代、氧化反应,含有苯环,可发生加成反应,含有酯基,可发生水解反应,水解反应属于取代反应,但不能发生消去反应,故①③④正确;答案为①③④。
(3)该有机物中含有酚羟基、酯基,可以和氢氧化钠发生中和反应、水解反应,即
+2NaOH−−→+
CH3CH2OH+H2O;答案为+
2NaOH−−→+CH3CH2OH+H2O。
(4)由①的结构简式可知,其分子式为C9H8O3,②的结构简式
可知,其分子式为C 9H 6O 2,③的结构简式可知,其分子式为
C 9H 8O 2,④的结构简式可知,其分子式为C 9H 6O 2,根据同分异构体的概念②④分子式相同,但是结构不同,属于同分异构体,①②④中均含双键,与溴水发生加成反应;答案为②④,①②④。
17.解析:(1)A 分子中含碳的质量分数为70.6%、氢的质量分数为5.9%,则A 分子中含
有O 的质量分数为:1−
70.6%−5.9%=23.5%,则A 分子中C 、H 、O 原子数之比为:70.6% 5.9%23.5%=4:4:112116
::,由于A 分子中含有苯环,则A 含有C 原子数大于6,A 的分子式至少为C 8H 8O 2,其相对分子质量为136,结合A 的相对分子质量小于150可知A 的分子式为C 8H 8O 2,故答案为:C 8H 8O 2;
(2)A 能与NaHCO 3溶液反应放出CO 2气体,分子中应含有羧基,其不饱和度为82+2-8=52 ,可为苯乙酸、甲基苯甲酸,如,其中甲基苯甲酸有;邻、间、对3种,共4种,故答案为:4;
(3)若A 与NaOH 溶液在加热时才能反应,且1mol A 消耗1mol NaOH ,说明分子中含有酯基,可为苯甲酸甲酯或甲酸苯甲酯,结构简式为:
,
故答案为:; (4)若A 与NaOH 溶液在加热时才能反应,且1mol A 消耗2mol NaOH ,对应的同分异构体可由甲酸和甲基苯酚形成的甲酸苯酚酯,其中甲基和酯基有邻、间、对3种,另一种为乙酸苯酚酯,共4种,乙酸苯酚酯不能发生银镜,结构简式为:
,与氢氧化钠反应的化学方程式为:
+2NaOH →CH 3COONa +
+H 2O ,故答案为:4;;+2NaOH →CH 3COONa +
+H 2O 。
18.解析:(1)氯化铁溶液中加入维生素C 后,溶液由黄色转变为浅绿色,说明铁离子转化为亚铁离子,维生素C 具有较强的还原性;
(2)小麦粉富含淀粉,鸡蛋富含蛋白质,蔗糖属于糖类,碳酸氢钠具有碱性,以上均不不是防腐剂;苯甲酸钠是防腐剂;蛋白质在人体内水解的最终产物是氨基酸,氨基酸结构中
含有的官能团有氨基和羧基—COOH;
(3)“阿司匹林”是一种解热镇痛药,遇潮湿空气或水能缓慢水解生成水杨酸()和醋酸,反应的化学方程式为:。
19.解析:可先写出C5H12的三种同分异构体的结构简式,然后对每一种异构体分别进行氯代,写出各同分异构体的结构简式,再从中找出符合条件的。
从上面的碳架结构可知,正戊烷一氯代物有3种,符合条件的有2种为
与;异戊烷一氯代物有4种,符合条件的有2种:与。
新戊烷一氯代物有1种,不符合条件。
综上所述,符合条件的结构共有4种,分别为
、、
、。
20.解析:(1)甲基的化学式为-CH3,电子式为;
(2)4-甲基-2-乙基-1-戊烯的结构简式为CH2=C(C2H5)CH2CH(CH3)2,则键线式为;
(3)有机物是烯烃,其系统名称是3-甲基-1-戊烯,将其在催化剂
存在下完全氢化,所得烷烃的系统名称是3-甲基戊烷;
(4)①醇分子中羟基个数越多,与钠反应放出的氢气越多,则等物质的量的A.甲醇、B.乙醇、C.乙二醇、D.丙三醇,分别和足量的金属钠作用,放出氢气的量由少到多的顺序是A=B<C<D;
②令醇的质量为1g ,则甲醇中羟基的物质的量为132
mol ,乙醇中羟基的物质的量为146mol ,乙二醇中羟基的物质的量为1126231
mol mol ⨯=,丙三醇中羟基的物质的量为1339292
mol mol ⨯=,相同条件下相同质量时,分子中羟基的物质的量:丙三醇>乙二醇>甲醇>乙醇,所以产生氢气的体积的大小顺序为:丙三醇>乙二醇>甲醇>乙醇,即放出氢气的量由少到多的顺序是B<A<C<D 。
三、解答题
21.解析:(1)在A 的质谱图中,最大质荷比为46,所以其相对分子质量也是46;
(2)2.3 g 该有机物完全燃烧,生成0.1 mol CO 2和2.7 g H 2O ,则在2.3 g 该有机物中,n (C) =n (CO 2)=0.1 mol ,含有的碳原子的质量为m (C)=0.1 mol×12 g/mol=1.2 g ,氢原子的物质的量为n (H)= 2.7g ×218g/mol
=0.3 mol ,氢原子的质量为m (H)=0.3 mol×1 g/mol=0.3 g ,该有机物中m (O)=2.3 g-1.2 g-0.3 g=0.8 g ,氧元素的物质的量为n (O)=
0.8g 16g/mol =0.05 mol ,n (C):n (H):n (O)=0.1 mol :0.3 mol :0.05 mol=2:6:1,则A 的实验式是C 2H 6O ;由M=(最简式式量)m ,46=46m ,解得m=1,所以该物质实验式就是分子式C 2H 6O ;
(3)由核磁共振氢谱可知:该有机物分子中有3中化学环境不同的H 原子,三种H 原子数目之比为1:2:3,故该有机物结构式为CH 3CH 2OH 。
22.解析:由题意知,O 的质量分数为1-52.24%=47.76%,由化合物A 的相对分子质量大于110,小于150,所以氧原子个数为大于
110?0.477616=3.28,小于150?0.477616=4.48,所以氧原子为4个,所以有机物分子质量=4?160.4776
=134,其中C 、H 的相对原子质量之和为134-16×
4=70,70÷14=5,故可确定分子式为C 5H 10O 4,C 5H 10O 4与5个C 原子的饱和衍生物(可表示为C 5H 12O n )比较可知,分子中最多含有1个羰基官能团,故答案为:1。
23.解析:(1)仪器M 的名称是锥形瓶。
故答案为:锥形瓶;
(2)产生的2O 按从左到右的流向,E 制备氧气,D 进行干燥,F 中CuO 的作用是使有机物X 充分氧化,生成2CO 和2H O ,C 吸收生成的水,A 吸收生成的二氧化碳,B 中碱碱石灰防止空气中的水和二氧化碳干扰实验,所选装置正确的连接顺序是E→D→F→C→A→B 。
(装置不能重复使用),故答案为:C ;A ;B ;
(3)燃烧管中CuO 的作用是使有机物X 充分氧化,生成2CO 和2H O 。
故答案为:使有机
物X 充分氧化,生成2CO 和2H O ;
(4)由以上分析可知X 的分子式为C 8H 10,名称为对二甲苯,上述测X 的相对分子质量的方法称为质谱法。
故答案为:质谱法;
(5)符合下列条件的X 的同分异构体①属于芳香烃,含有苯环,可能结构为二甲苯或乙苯 ②苯环上的一氯代物有三种,乙苯满足条件;二甲苯中邻二甲苯苯环上的一氯代物有二种,对二甲苯苯环上的一氯代物有一种,间二甲苯苯环上的一氯代物有三种,间二甲苯符合条件。
故答案为:;。
24.解析:(1)定量测定生成气体的质量或体积,装置内原有空气都需要被排出,避免干扰实验测定。
故打开夹a ,关闭夹b ,通氧气的目的是“将装置中的空气排净”;
(2)氨基酸的充分燃烧,以及用灼热的铜除去会干扰实验测定的剩余的氧气,这两处都需要加热。
故图中需要加热的仪器是“A 、D ”;在反应生成的氮气到达E 装置之前,装置中已经充满着氧气,如果不除去氧气,用排水法测定氮气体积时,氧气会随同氮气进入E 装置,从而造成测定气体体积比真实值偏大的误差,所以需要先加热的是“D ”;
(3)测得氮气体积,又已知气体密度,通过m=ρ·V 可算出氮气(即氮元素)质量;测定洗气瓶B 的增重,得到水的质量,进而计算出氢元素质量;测定U 型管C 增重,得到二氧化碳质量,进而算出碳元素质量;再由样品质量与已求得的碳氢氮元素的质量做差,求得氧元素质量。
四种元素各自质量除以各自的相对原子质量,得到各自的商做比,得出最简整数比,从而得到该有机物的实验式(最简式)。
再由分子的相对分子质量除以实验式式量求得倍数关系,明确实验式各原子需扩倍倍数,从而得到氨基酸的分子式。
综上,除了题目中给出的氨基酸样品质量w g ,其余几个计算过程中涉及到物理量均是实验中需要得到的数据,所以本空选填“A 、B 、D ”。
【点睛】
氧气难溶于水,会干扰氮气体积测定,所以在定量实验之前要尽可能除去。
25.解析:(1)制备呋喃甲酸的反应△H <0,为放热反应,呋喃甲酸在100℃升华,133℃熔融,230−232℃沸腾,并在此温度下脱羧,制备呋喃甲酸需保持温度为8℃−12℃,温度过高会降低其产率,反应温度较高,控制温度可用冷水浴法;搅拌可以散热控制温度,所以可用磁力搅拌的方法;还可用缓慢滴加NaOH 溶液的方法,减小反应速率,控制温度;
(2)步骤②中有机层中含有呋喃甲醇,醇易被浓硫酸氧化,无水氯化钙能与醇形成复合物,所以不选98%浓硫酸和无水氯化钙作干燥剂,可选用无水硫酸镁作干燥剂,故选B ;
(3)由溶解度曲线可知,呋喃甲酸在A 、B 、C 三种溶剂中的溶解度均随温度的升高而增大,且在A 中溶解度随温度升高变化程度大,步骤③提纯过程:溶解→活性炭脱色→趁热过滤,所以选择合适的溶剂是A ;
(4)①根据仪器的特征,可知仪器a 为圆底烧瓶;呋喃易溶于水,所以装置b 的作用是。