(必考题)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(有答案解析)
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一、选择题
1.(0分)[ID :140194]随着科学技术的发展,人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。
下列说法正确的是
A .李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式
B .质谱仪能根据最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量
C .红外光谱分析能测出各种化学键和官能团
D .对有机物CH 3CH (OH )CH 3进行核磁共振分析,能得到4个峰,且峰面积之比为1:1:3:3
2.(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
3.(0分)[ID :140166]杀虫剂溴氰菊酯的结构如图所示,下列有关说法错误的是
A .该分子中有两个手性碳原子
B .该分子中碳原子的杂化方式有三种
C .该分子中含有两种含氧官能团
D .可以发生加成、氧化、聚合及取代反应
4.(0分)[ID :140152]某单烯烃与2H 加成后的产物为
,则该烯烃可能的结构简式有
A .1种
B .2种
C .3种
D .4种 5.(0分)[ID :140151]某直链烷烃分子中有18个氢原子,它的分子式是( )
A .818C H
B .918
C H C .1018C H
D .1118C H 6.(0分)[ID :140137]化合物甲、乙、丙、丁的结构如下,下列说法正确的是
A .甲苯苯环上的二溴代物有3种
B .丙和丁的一溴代物均有8种
C .甲、乙均属于含有碳碳双键的不饱和烯烃类
D .甲、乙、丙、丁四种物质互为同分异构体
7.(0分)[ID :140134]下列分子表示的物质一定是纯净物的是
A .C 5H 10
B .
C 2H 4O 2 C .C 2H 5Cl
D .C 2H 4Cl 2
8.(0分)[ID :140127]下列说法正确的是
A .煤的干馏属于物理变化
B .石油的裂解目的主要是为了得到汽油
C .纤维素在人体内可最终水解为葡萄糖
D.分子式为C4H8Cl2的有机物有9种(不考虑立体异构)
9.(0分)[ID:140120]有机物M的结构简式如图所示,其芳香族同分异构体有多种,其中与M含有相同官能团,且苯环上有两个取代基的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A.10种B.12种C.14种D.15种
10.(0分)[ID:140119]下列有关有机物种类众多的原因的叙述中不正确的是
A.碳原子既可以跟碳原子形成共价键,又可以跟其它原子形成共价键
B.碳原子性质活泼,可以跟多数原子形成共价键和离子键
C.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成稳定的双键和三键
D.碳原子之间可以形成长度不同的碳链和碳环,且碳链、碳环之间又可以相互结合11.(0分)[ID:140111]分子式与苯丙氨酸(下图)相同,且同时符合下列条件:①有带两个取代基的苯环,②有一个硝基直接连接在苯环上的同分异构体的数目为
A.3种B.6种C.8种D.10种、
12.(0分)[ID:140104]下列各组中的反应,属于同一反应类型的是
A.溴乙烷与NaOH水溶液共热制乙醇;丙烯与水反应制丙醇
B.甲苯与浓硫酸、浓硝酸混合加热制对硝基甲苯;甲苯与酸性KMnO4作用制苯甲酸C.氯代环己烷与NaOH醇溶液共热制环己烯;丙烯与溴水反应制1,2−二溴丙烷
D.乙酸、乙醇与浓硫酸共热制乙酸乙酯;苯甲酸乙酯与稀硫酸共热制苯甲酸和乙醇
二、填空题
13.(0分)[ID:140376](1)H()中的官能团名称为_______。
(2)化合物B()中的含氧官能团名称为_______。
(3)化合物H()中的含氧官能团名称为_______。
(4)G()中的含氧官能团名称为_______(写出两种)。
(5)F()中的含氧官能团名称为_______、_______。
(6)B()中含氧官能团名称为_______和_______。
14.(0分)[ID:140399]写出分子式为C4H8属于烯烃的所有同分异构体的结构简式(考虑顺反异构)___
15.(0分)[ID:140364]为了测定某有机物A的结构,做如下实验:
①将2.3g该有机物完全燃烧,生成0.1mol CO2和2.7g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图一所示的质谱图;
③用核磁共振仪处理该化合物,得到如图二所示图谱,图中三个峰的面积之比是1:2:3。
④用红外光谱仪处理该化合物,得到如图三所示图谱。
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的实验式是_____。
(3)有机物A的分子式是_____。
(4)有机物A的结构简式是_____。
16.(0分)[ID:140337]某烃的蒸气对氢气的相对密度为43,取21.5g此烃与过量的氧气反应,将其生成物通过浓硫酸,浓硫酸的质量增加31.5g ,再通过NaOH溶液,NaOH溶液质量增加66g。
求:⑴此烃的分子式________。
⑵若该烃的一卤代物有2种同分异构体,请写出此烃的结构简式和名称_______;
________
17.(0分)[ID:140319]某化合物的分子式为,分析数据表明分子中含有两个、两个、一个,则该化合物的结构简式可能是__________、
________、________、________。
18.(0分)[ID:140316]选用适当的试剂(写化学式)和除杂方法除去下列各物质中的杂质(括号中为杂质),将所选试剂和操作的名称填写在表格中。
序号物质试剂除杂方法
①乙炔(H2S)__________________________
②溴苯(Br2)__________________________
③苯甲酸(NaCl)__________________________
④95.6%工业乙醇制无
水乙醇
__________________________
19.(0分)[ID:140309]据新华社消息,卫生部拟从2011年12月1日起,禁止在面粉生产中使用过氧化苯甲酰和过氧化钙。
过氧化苯甲酰的结构简式如图所示。
(1)过氧化苯甲酰的分子式为________,其一氯代物共有________种。
(2)工业上可以利用苯甲酰氯()和双氧水为原料生产过氧化苯甲酰,写出合
成过氧化苯甲酰的化学反应方程式:___________________,该反应属于________反应。
(3)过氧化苯甲酰用于面粉漂白后会产生苯甲酸:。
苯甲酸的同分异构体中,属于酯类的有__________,属于酚类的有_________________ (写结构简式) 。
20.(0分)[ID:140305]为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验:
(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得:生成5.4 g H2O和8.8 g CO2,消耗氧气6.72 L(标准状况下),则该物质的实验式是________。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图①所示质谱图,则其相对分子质量为__________,该物质的分子式是________。
(3)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同化学环境的氢原子给出不同的峰值(信号),根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。
例如:甲基氯甲基醚(ClCH2OCH3)有两种氢原子如图②。
经测定,有机物A的核磁共振氢谱示意图如图③,则A的结构简式为
__________。
三、解答题
21.(0分)[ID:140285]某同学为测定维生素C中碳、氢的质量分数,取维生素C样品研碎,称取该试样0.352g,置于铂舟并放入燃烧管中,不断通入氧气流.用酒精喷灯持续加热样品,将生成物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重0.144g和0.528g,生成物完全被吸收.试回答以下问题:
(1)维生素C中碳的质量分数是______,氢的质量分数______
(2)维生素中是否含有氧元素?为什么?(试通过计算说明)______________
22.(0分)[ID:140279]某含氧有机物中含碳的质量分数为64.86%,含氢的质量分数为13.5%,结合该有机物的质谱图,该有机物的相对分子质量为:____________,分子式为:____________。
23.(0分)[ID:140274]现有一些只含C、H、O三种元素的有机物,它们燃烧时消耗的O2和生成的CO2的体积比是3:4。
(1)这些有机物中,相对分子质量最小的化合物的分子式是_______________。
(2)某两种碳原子数相同的上述有机物,若它们的相对分子质量分别为a和b(a<b),则b-a必定是_______________(填入一个数字)的整数倍。
(3)在这些有机物中有一种化合物,它含有两个羧基。
取0.2625g该化合物恰好能跟25.00mL0.1000moL·L-1NaOH溶液完全中和。
由此可以得知该化合物的相对分子质量应是______,并可推导出它的分子式应是____________。
24.(0分)[ID:140254]有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。
纯净的A 为无色粘稠液体,易溶于水。
为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
实验步骤解释或实验结论
(1)称取A 9.0 g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍通过计算填空:(1)A的相对分子质量为:________
(2)将此9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g (2)A的分子式为:________
(3)另取A 9.0 g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成
2.24 LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)(3)用结构简式表示A中含有的官能团:__________、________
(4)A的1H核磁共振谱如图
(4)A中含有________种氢
原子
(5)综上所述,A的结构简式________
25.(0分)[ID:140248]有机物D可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。
纯净的D 为无色黏稠液体,易溶于水,为研究D的组成与结构,进行了如下实验:
(1)称取D 9.0 g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。
实验结论:D的相对分子质量为______。
(2)将此9.0 g D在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g。
则D的分子式为___________。
(3)另取D 9.0 g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24 L CO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)。
实验结论:D中含有的官能团的名称是:
_________、_________。
(4)D的核磁共振氢谱如下图:
实验结论:D的核磁共振氢谱中出现四组峰,即有不同化学环境的氢原子种数为4种,且峰面积之比为________。
(5)综上所述,D的结构简式______。
26.(0分)[ID:140243]为探究某有机化合物A的结构及性质,进行如下实验:
I.确定分子式
(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧实验测得:生成5.4g H2O和8.8g CO2,消耗氧气6.72 L (标准状况下),则A中各元素的原子个数比为______________。
(2)A的质谱图如图1所示,则A的分子式为_____________。
II.结构式的确定
(3)经测定,A的核磁共振氢谱图如图2所示,则A的结构简式为____________。
III.性质实验
(4)A在一定条件下可脱水生成无色气体B,该反应的化学方程式为____________。
(5)体育比赛中当运动员肌肉扭伤时,队医随即用氯乙烷(沸点为12.27℃)对受伤部位进行局部冷冻麻醉。
制备氯乙烷的一个好方法是用A与SOCl2加热下反应,同时生成二氧化硫和氯化氢两种气体,则该反应的化学方程式为____________。
【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.C
2.B
3.A
【分析】
该分子中含有溴原子、碳碳双键、酯基、醚键和-CN等官能团,具有烯烃、酯、苯、醚等物质的性质,能发生加成反应、还原反应、氧化反应、取代反应、水解反应等,据此结合有机物的结构特点与性质分析解答。
4.C
5.A
6.D
7.C
8.D
9.B
10.B
【分析】
碳原子最外层有4个价电子,每个碳原子不仅能与其他原子形成4个共价键,而且碳原子与碳原子之间也能通过共价键结合,碳原子之间不仅可以形成单键,还可以形成双键或叁键,不仅可以形成链状,还可以形成环状,有机化合物还存在同分异构现象,导致有机物种类繁多。
11.B
12.D
二、填空题
13.羧基、酰胺键(或肽键)和碘原子醛基、羰基醚键、羟基醚键、酰胺键(或肽键)醛基醚键羰基羧基
14.CH2=CH—CH2—CH3、、、
【分析】
根据烯烃的特点含有碳碳双键,利用烯烃的同分异构体书写方法插入法进行书写,首先根据丁烷书写出两个同分异构体,再根据对称法插入碳碳双键判断结构有三种,再根据顺反异构体判断,双键碳原子接两个不同的原子或原子团的烯烃具有顺反异构。
15.C2H6O C2H6O CH3CH2OH
16.C6H14CH3—CH(CH3)—CH(CH3)22,3—二甲基丁烷
17.
18.NaOH或CuSO4溶液洗气NaOH溶液分液H2O重结晶CaO蒸馏
19.C14H10O43取
代
【解析】
试题分析:(1)根据过氧化苯甲酰的结构式分析分子式,根据等效氢判断其一氯代物种类。
(2)苯甲酰氯()和双氧水反应生成过氧化苯甲酰和氯化氢。
(3) 根据同分异构体书写规则写苯甲酸的同分异构体。
解析:(1) 的分子式为
C14H10O4,共有3种等效氢,所以其一氯代物共有3种。
(2) 苯甲酰氯()和双氧水反应生成过氧化苯甲酰和氯化氢的化学反应方程式:,该反应属于取代反应。
(3)苯甲酸的同分异构体中,属于酯类的有,属于酚类的有
20.C2H6O46C2H6O CH3CH2OH
三、解答题
21.9% 4.5%含有维生素中一定含有氧元素,因为C、H元素的质量之和小于维生素的质量.
22.C4H10O
【分析】
根据质谱图判断该有机物的相对分子质量;根据碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.5%,计算出氧元素质量分数,再据此计算判断该有机物的分子式。
23.C2H2O218210C6H10O8
【分析】
C、H、O元素的化合物,燃烧时耗O2和生成CO2的体积比为3:4,即A和3O2反应可以得到4CO2,则这类有机物的通式可写为[(C2O)m(H2O)n],据此分析可得结论。
24.C3H6O3-COOH-OH4CH3CH(OH)COOH
【分析】
(1)有机物和氢气的密度之比等于相对分子质量之比;
(2)浓硫酸可以吸收水,碱石灰可以吸收二氧化碳,根据元素守恒来确定有机物的分子式;
(3)羧基可以和碳酸氢钠发生化学反应生成二氧化碳,羟基可以和金属钠发生化学反应生成氢气;
(4)核磁共振氢谱图中有几个峰值则含有几种类型的等效氢原子,峰面积之比等于氢原子的数目之比;
(5)根据分析确定A的结构简式。
25.C3H6O3羧基羟基1∶1∶1∶3
【分析】
(1)同温同压下,气体的密度之比等于相对分子质量之比,据此计算;
(2)浓硫酸增重为水的质量,碱石灰增重为二氧化碳质量,据此计算有机物、水、二氧化碳物质的量,进而计算n(H)、n(C),根据质量守恒确定是否含有O元素,根据元素守恒来确定有机物的分子式;
(3)能与足量的NaHCO3粉末反应,说明含有-COOH,根据生成的二氧化碳的物质的量确定-COOH数目,能与钠反应生成氢气,结合生成氢气的物质的量确定是否含有-OH及羟基数目;
(4)核磁共振氢谱图中有几个峰值则含有几种类型的等效氢原子,峰面积之比等于氢原子的数目之比;
(5)由D的分子式、含有的官能团及核磁共振氢谱书写其结构简式。
26.2:6:1C2H6O CH3CH2OH
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:A.李比希的元素分析仪只能测定出元素种类,不能确定有机物的结构简式,故A错误;
B.质谱仪能根据最大的碎片离子确定有机物的相对分子质量,故B错误;
C.不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上将处于不同的位置,从而可以获得分子中含有任何化学键或官能团的信息,来确定有机物中的官能团或化学键,故C正确;
D.有机物CH3CH(OH)CH3含有3种化学环境不同的氢,两个甲基相同,则能得到3个峰,且峰面积之比为1:1:6,故D错误;
故选C。
2.解析:写出C5H12的同分异构体:、、,分子式为C5H10Cl2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。
3.解析:A.该分子的手性碳原子用 表示如图:,则
共有3个手性碳原子,A错误;
B.该分子中碳原子与碳原子或其他原子之间形成的有单键、双键和三键,则其杂化方式有sp3、sp2和sp三种杂化方式,B正确;
C.根据上述分析可知,该分子中含有酯基和醚键两种含氧官能团,C正确;
D.该分子含有碳碳双键,可以发生加成、氧化、聚合反应,含有苯环、溴原子和酯基等均可发生取代反应,D正确;
故选A。
4.解析:将相邻的两个含有氢原子的碳原子之间的单键变双键即可,如
在①②③④处均可使碳碳单键变为碳碳双键,但①②处位
置是等效的,所以该烯烃可能的结构简式有3种。
答案选C 。
5.解析:直链烷烃的分子通式为n 2n+2C H ,由题意得2218n +=,解得8n =,该直链烷烃的分子式是818C H ,
故选:A 。
6.解析:A .先确定一个溴原子的位置,再确定另一个溴原子的位置,甲苯苯环上的二溴代物的同分异构体为:,,共6种,选项A 错误;
B .丙中核磁共振氢谱有4种,丁中核磁共振氢谱有4种,所以丙和丁的一溴代物均有4种,选项B 错误;
C .甲苯不含有碳碳双键,乙分子中含有二个碳碳双键,选项C 错误;
D .甲、乙、丙、丁四种物质分子式均为C 7H 8,结构不相同,互为同分异构体,选项D 正确。
答案选D 。
7.解析:A .C 5H 10表示的物质可以是正戊稀、异戊稀、新戊稀、环戊烷等,不一定是纯净物,故A 错误;
B .
C 2H 4O 2表示的物质可以是乙酸、甲酸甲酯等物质,不一定是纯净物,故B 错误; C .C 2H 5Cl 表示的是一氯乙烷,只有一种结构,表示纯净物,故C 正确;
D .C 2H 4Cl 2表示的物质可以是1,2﹣二氯乙烷,1,1﹣二氯乙烷等,分子式表示的不一定是纯净物,故D 错误;
故选C 。
8.解析:A .煤的干馏有新的物质生成属于化学变化,A 说法错误;
B .石油的裂解为将石油产品中具有长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃和液态烃,B 说法错误;
C .人体内纤维素酶,无法使纤维素水解,C 说法错误;
D .分子式为C 4H 8Cl 2的有机物碳链异构有2种,正丁烷上由2个Cl 原子被取代时,根据
一固定一游动原则,固定在第一个碳原子,第二个Cl 原则位置有4种,固定在第二个碳原子上,第二个Cl 有2种;异丁烷上,固定在甲基上,有3种,合计有9种(不考虑立体异构),D 说法正确;
答案为D 。
9.解析:M 的芳香族同分异构体中含有苯环,与M 含有相同官能团,即含有酯基,且苯环上有两个取代基,这两个取代基可以是-COOCH 3和-CH 3,HCOO-和-CH 2CH 3,CH 3COO-和-CH 3,HCOOCH 2-和-CH 3,每组都存在邻位、间位和对位3种,因此符合条件的同分异构体共有12种,故选B 。
10.解析:A .能与碳形成化学键的元素种类多,碳原子既可以跟碳原子形成共价键,又可以跟其它原子形成共价键,故A 正确;
B .碳原子性质不活泼,可以跟一些非金属原子形成共价键,难与金属形成离子键,故B 错误;
C .碳原子成键形式多样,碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成稳定的双键和三键,故C 正确;
D .碳原子之间可以形成长度不同的碳链和碳环,且碳链、碳环之间又可以相互结合,也是导致有机物种类繁多的原因之一,故D 正确;
故选B 。
11.解析:根据题意,可以推知物质的结构:带两个取代基的苯环,则有邻间对三种情况;又一个硝基直接连接在苯环上,另一个取代基为丙基,丙基有两种情况:
()32—CH CH ,323—CH CH CH ,故共有6种情况,答案选B 。
12.解析:A. 溴乙烷与NaOH 水溶液共热发生取代反应生成乙醇,丙烯与水发生加成反应生成丙醇,二者反应类型不相同,故A 不选;
B. 甲苯与浓硫酸、浓硝酸混合加热发生取代反应生成对硝基甲苯,甲苯与酸性KMnO 4发生氧化反应生成苯甲酸,二者反应类型不相同,故B 不选;
C. 氯代环己烷与NaOH 醇溶液共热发生消去反应生成环己烯,丙烯与溴水发生加成反应1,2−二溴丙烷,二者反应类型不相同,故C 不选;
D. 乙酸、乙醇与浓硫酸共热发生酯化反应(取代反应)生成乙酸乙酯,苯甲酸乙酯与稀硫酸共热发生水解反应(取代反应)生成苯甲酸和乙醇,二者反应类型相同,故D 选; 答案选D 。
二、填空题
13.解析:(1)H()中的官能团名称为(红圈标出)羧基、酰胺键(或肽键)和碘原子;
(2)化合物B()中的含氧官能团名称为(红圈标出)醛基、羰基;
(3)化合物H()中的含氧官能团名称为(红圈标出)醚键、羟基;
(4)G()中的含氧官能团名称为(红圈标出)醚键、酰胺键;
(5)F()中的含氧官能团名称为(红圈标出)醛基、醚键;
(6)B()中含氧官能团名称为(红圈标出)羰基和羧基。
14.解析:根据碳链异构书写丁烷有正丁烷和异丁烷,根据两者对称性插入双键及顺反异构体书写为:CH2=CH—CH2—CH3、、、。
【点睛】
注意烯烃的同分异构体的书写方法插入法及顺反异构体的判读。
15.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,故答案为:46;
(2)2.3 g该有机物中,n(C)=n(CO2)=0.1 mol,含有的碳原子的质量为m(C)=0.1 mol×12 g•mol
﹣1=1.2 g,氢原子的物质的量为:n(H)=
2.7
18/1
g
g mo
×2=0.3 mol,氢原子的质量为m(H)=0.3
mol×1g•mol﹣1=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)==0.05 mol,则n(C):n(H):n(O)=0.1 mol:0.3 mol:0.05 mol=2:6:1,所
以A的实验式是:C2H6O,故答案为:C2H6O;
(3)因为实验式是C2H6O的有机物中,氢原子数已经达到饱和,所以其实验式即为分子式,故答案为:C2H6O;
(4)A有如下两种可能的结构:CH3OCH3或CH3CH2OH;若为前者,则在核磁共振氢谱中应
只有1个峰;若为后者,则在核磁共振氢谱中应有3个峰,而且3个峰的面积之比是1:2:3,显然CH3CH2OH符合题意,所以A为乙醇,故答案为:CH3CH2OH。
16.解析:(1)该烃的相对分子质量M=43╳2=86,m(H2O)=31.5g → n(H)=3.5mol,
m(CO2)=66g→n(C)=1.5mol,所以n(C) :n(H)= 1.5:3.5 = 3:7,该烃的最简式为C3H7,
M(C3H7)n=86,n=2,所以该烃分子式为C6H14;
(2)该烃的一卤代物有2种同分异构体,只有两种等效氢,则该物质高度对称,符合题意的结构简式为CH3—CH(CH3)—CH(CH3)2,名称为:2,3—二甲基丁烷。
17.解析:(1)某化合物的化学式为C5H11Cl,分析数据表明,分子中有两个-CH3,两个-CH2-,一个和一个-Cl,两个甲基和一个氯原子只能位于边上,两个亚甲基只能连接两个原子或原子团,一个次亚甲基连接3个原子或原子团,则符合条件的结构简式为:
、、、。
18.解析:分析:①乙炔与NaOH或CuSO4溶液不反应,H2S与NaOH或CuSO4溶液反应,则除杂试剂为NaOH或CuSO4溶液,除杂方法为洗气;②溴苯与NaOH溶液不反应,且互不相溶;而Br2与NaOH溶液反应,则除杂试剂为NaOH溶液,除杂方法为分液;③苯甲酸溶解度随温度变化较大,NaCl溶解度随温度变化较小,因此除杂试剂为H2O,除杂方法为重结晶;④乙醇与氧化钙不反应,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,因此除杂试剂为氧化钙;由于乙醇的沸点较低,除杂方法为蒸馏。
详解:①乙炔与NaOH或CuSO4溶液不反应,H2S与NaOH或CuSO4溶液反应,则除杂试剂为NaOH或CuSO4溶液,除杂方法为洗气;②溴苯与NaOH溶液不反应,且互不相溶;而Br2与NaOH溶液反应,则除杂试剂为NaOH溶液,除杂方法为分液;③苯甲酸溶解度随温度变化较大,NaCl溶解度随温度变化较小,因此除杂试剂为H2O,除杂方法为重结晶;④乙醇与氧化钙不反应,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,因此除杂试剂为氧化钙;由于乙醇的沸点较低,除杂方法为蒸馏;正确答案:
序号物质试剂除杂方法
①乙炔(H2S)NaOH或CuSO4溶液洗气
②溴苯(Br2)NaOH溶液分液
③苯甲酸(NaCl)H2O重结晶
④95.6%工业乙醇制无
水乙醇
CaO 蒸馏
个原则: 1.不能引入新的杂质(水除外),即分离提纯后的物质应是纯净物(或纯净的溶液),不能有其它物质混入其中;2.分离提纯后的物质状态不变;3.实验过程和操作方法简单易行,即选择分离提纯方法应遵循先物理后化学,先简单后复杂的原则。
19.
20.解析:(1)5.4gH2O的物质的量为5.4g÷18g/mol=0.3mol,则n(H)=0.6mol,8.8gCO2的物质的量为8.8g÷44g/mol=0.2mol,则n(C)=0.2mol,6.72LO2的物质的量为
6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,由O元素守恒可知有机物中含有n(O)=0.3mol+0.2mol×2-
0.3mol×2=0.1mol,则n(C):n(H):n(O)=2:6:1,所以该物质的实验式为
C2H6O;
(2)有机化合物的实验式为C2H6O,式量为46,由质谱图可知该物质的相对分子质量为46,则该物质的分子式为C2H6O;
(3)有机物A的核磁共振氢谱中有3个吸收峰且峰的面积比为3:2:1,说明有3种不同的H 原子且H原子个数比为3:2:1,故A的结构简式为CH3CH2OH。
三、解答题
21.解析:(1)将生成物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重0.144g和0.528g,则燃烧生成水为0.144g、二氧化碳为0.528g,
0.528g二氧化碳的物质的量为:n(CO2)=0.528g
44g/mol
=0.012mol
含有碳原子质量为:m(C)=12g/mol×0.012mol=0.144g,
碳元素的质量分数为:w(C)=
0.144g
0.352g/mol
×100%≈40.9%;
0.144g水的物质的量为:n(H2O)=
0.144g
18g/mol
=0.008mol
0.008mol水中含有0.016mol H原子,含氢元素的质量为:1g/mol×0.016mol=0.016g,
氢元素的质量分数为:w(H)=0.016g
0.352g
×100%≈4.5%,
(2)维生素C中含有碳元素的质量为:0.144g,含有氢元素的质量为:0.016g,则含有C、H 元素的质量为:0.144g+0.016g=0.160g<0.352g,则维生素C中一定含有氧元素,含有氧元素的质量为:0.352g-0.144g-0.016g=0.192g
22.解析:由质谱图可知,该有机物的相对分子质量为74;碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.5%,则氧元素质量分数是1-64.86%-13.5%=21.64%,则该物质中碳、
氢、氧原子个数之比=64.86%
12
∶
13.5%
1
∶
21.64%
16
=4∶10∶1,所以其实验式为
C4H10O,实验式的式量为12×4+1×10+16=74,故其分子式为C4H10O,故答案为:74;C4H10O。
23.解析:(1)相对分子质量最小的物质应是通式中m=1,n=1的物质,此时其分子式为:C 2H 2O 2.故答案为C 2H 2O 2;(2)若A 、B 两有机物碳原子数相同,则在通式中m 值相同,若其相对分子质量不同,必是n 不同.若M A <M B ,则M B -M A 必为水分子相对分子质量18的整数倍,故答案为18;(3)此化合物有两个羧基,则为二元酸,因1mol 二元
酸可中和2molNaOH ,根据此类关系式可求得二元酸物质的量为:n=0.5×
25×10-3×0.1000=1.250×10-3mol 。
则此二元羧酸的相对分子质量为:M=30.26251.25010
-⨯=210; 因分子中有两个羧基,其相对分子质量为45×
2=90,在通式中(C 2O )的式量为40,则(H 2O )n 中只有当n=5时,m 才能是正整数.即:210=40m+18n .令n=5时,m=(210-
90)÷40=3,得此二元羧酸的分子式为[(C 2O )3,(H 2O )5],即:C 6H 10O 8。
故答案为210、C 6H l0O 8。
【点睛】
本题主要考查有机物的分子通式在确定有机物分子式中的应用,解答本题的关键在于能由题给信息得出符合要求的有机物的分子通式,因为有机物的碳和氢燃烧后生成CO 2和H 2O ,所以两种有机物在分子组成上相差n 个“CO 2”或“H 2O”原子团时,完全燃烧的耗氧量是相同的。
24.解析:(1)有机物质的密度是相同条件下H 2的45倍,所以有机物的相对分子质量为45×2=90,故答案为90;
(2)浓硫酸增重5.4g ,则生成水的质量是5.4g ,生成水的物质的量是
5.418/g g mol
=0.3mol ,所含有氢原子的物质的量是0.6mol ,碱石灰增重13.2g ,所以生成二氧化碳的质量是13.2g ,所以生成二氧化碳的物质的量是13.244/g g mol
= 0.3 mol ,所以碳原子的物质的量是0.3 mol ,由于有机物是0.1mol ,所以有机物中碳原子个数是3,氢原子个数是6,根据相对分子质量是90,所以氧原子个数是3,即分子式为:C 3H 6O 3, 故答案为C 3H 6O 3;
(3)只有羧基可以和碳酸氢钠发生化学反应生成二氧化碳,生成2.24LCO 2(标准状
况),则含有一个羧基(-COOH ),醇羟基(-OH )可以和金属钠发生反应生成氢气,与足量金属钠反应生成2.24LH 2(标准状况),则含有羟基数目是1个,
故答案为-COOH 和-OH ;
(4)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值,则含4种类型的等效氢原子,氢原子的个数比是3:1:1:1,
故答案为4;
(5)综上所述,A 的结构简式为CH 3CH(OH)COOH 。
25.解析:(1)由其密度是相同条件下H 2的45倍,可知D 的相对分子质量为:45×2=90,故答案为:90;。