内容正文:
1.2.1科学家怎样研究有机物 易错题归类 2024-2025学年高二下学期化学苏教版(2019)选择性必修三
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.环丁醇()有多种同分异构体,如:①、②、③、④、⑤等。下列说法错误的是
A.①的核磁共振氢谱图中有5组峰
B.②③在元素分析仪上显示出的信号完全相同
C.可用质谱仪快速、精准测定⑤的相对分子质量
D.红外光谱可以测出有机物分子中的官能团数目
2.下列有机物中,核磁共振氢谱有2组峰且峰面积之比为的是
A. B.
C. D.
3.某有机化合物(Y)9.0 g与足量氧气在密闭容器中完全燃烧,将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重9.0 g,碱石灰增重17.6 g,下列说法不正确的是
A.Y中一定含有氧元素
B.Y的分子式为C4H10O2
C.Y分子结构中含有苯环
D.Y分子中碳原子数和氢原子数之比一定是2∶5
4.按下图实验装置(部分装置略)对有机样品进行元素分析。样品为2.36g,实验结束后,c管增重1.08g,d管增重3.52g。质谱法测得该有机物的相对分子量为118。下列说法正确的是
A.点燃煤气灯的先后顺序是先a后b
B.c和d中的试剂分别是碱石灰、
C.该有机物的分子式为
D.若撤去CuO,则可能导致测量所得样品中值偏小
5.某有机化合物有碳、氢、氧三种元素组成,其红外光谱图有C-H键、O-H键、C-O键的振动吸收,该有机物的相对分子质量是60,则该有机物的结构简式是
A. B.
C. D.
6.下列各组物质,最适宜使用红外光谱法进行区分的是
A.1—丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)、1—溴丁烷(CH3CH2CH2CH2Br)
B.1—丙醇(CH3CH2CH2OH),1—丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)
C.苯( )、甲苯( )
D.2—甲基戊烷()、3—甲基戊烷( )
7.核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的吸收峰(信号),根据吸收峰可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如氯甲基甲醚(ClCH2OCH3)的核磁共振氢谱如图甲所示,两个吸收峰的面积之比为3:2。金刚烷的分子立体结构如图乙所示,它的核磁共振氢谱图中吸收峰数目与峰面积之比分别为
A.5,1:6:2:3:4 B.3,1:3:12 C.4,1:6:3:6 D.2,1:3
8.下列各组混合物,无论两组分以任何比例混合,只要混合物的总质量一定时,生成水的量也一定的是
A.乙酸和甲醛 B.乙烷和丙烯
C.和 D.和
9.0.1mol某链状烷烃完全燃烧生成13.44LCO2(已换算成标准状况下),下列说法正确的是
A.该烷烃的分子式为C6H12
B.该烷烃的同分异构体有6种
C.1mol该烷烃完全燃烧需要消耗2.5molO2
D.该烷烃与甲烷属于同系物
10.两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得CO2和H2O的物质的量随混合烃总物质的量变化如图所示,则下列对混合烃的判断正确的是
A.一定含有甲烷
B.一定含有乙烯
C.一定含有丙炔
D.一定不含乙烯
11.烷烃分子可看成由、、和等结构组成的。如果某链状烷烃分子中同时存在这4种基团,所含碳原子数又最少,这种烃分子应含碳原子的数目为
A.8 B.7 C.6 D.5
12.两种气态烃的混合物共,完全燃烧后得到(标准状况下)和水,下列说法正确的是
A.可能为甲烷和乙烷的混合物 B.一定有乙烯
C.混合物中可能含有丙烷 D.两种气态烃的每个分子中一定都含有4个H原子
二、多选题
13.某烃的含氧衍生物A的蒸气密度是相同状况下的37倍。将7.4 g A在足量氧气中充分燃烧,并将产物依次通过足量浓硫酸和碱石灰,测得浓硫酸和碱石灰分别增重9.0 g和17.6 g。A能与金属钠反应放出气体,其核磁共振氢谱如图所示。下列说法正确的是
A.A的结构简式为 B.A在铜催化作用下能被氧化成醛
C.A显酸性,能使紫色石蕊试液变红 D.A的同分异构体共有3种(不考虑立体异构)
三、填空题
14.有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)可用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精,其沸点为。某化学兴趣小组欲从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、实验仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)蒸馏装置如图1所示,仪器a的名称是 ,图中虚线框内应选用图中的 (填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为 。
②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的分子式为 。
步骤三:确定M的结构简式。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为1∶3∶1∶3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为 ,M的结构简式为 。
15.完成下列问题。
(1)研究有机物的方法有很多,常用的有①核磁共振氢谱②蒸馏③重结晶④萃取⑤红外光谱⑥过滤,其中用于分子结构确定的有 (填序号)
(2)下列物质中,其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰的是 (填字母)。
A.CH3CH3 B.CH3COOH C.CH3COOCH3 D.CH3OCH3
(3)某含碳、氢、氧三种元素的有机物甲,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,则甲的实验式(最简式)是 。
(4)①如图是该有机物甲的质谱图,则其相对分子质量为 ,分子式为 。
②确定甲的官能团:通过实验可知甲中一定含有羟基,写出羟基的电子式 ;甲可能的结构有 种.
③确定甲的结构简式:
a.经测定有机物甲的核磁共振氢谱如图所示,则甲的结构简式为 。
b.若甲的红外光谱如图所示,则该有机物的结构简式为 。
四、解答题
16.我国科学家屠呦呦因青蒿素获得诺贝尔奖,某实验小组拟提取青蒿素并进行测定。
【资料】青蒿素为无色针状晶体,熔点,易溶于丙酮、氯仿和乙醚,在水中几乎不溶。
Ⅰ.实验室用乙醚提取青蒿素的工艺流程如下图:
(1)操作Ⅰ的名称是 ,在操作Ⅰ前要对青蒿进行粉碎,其目的是 。
(2)操作Ⅱ的名称是 。
(3)操作Ⅲ进行的是重结晶,其操作步骤为: 。
加热溶解→___________→___________→过滤、洗涤、干燥。
Ⅱ.已知青蒿素是一种烃的含氧衍生物,为确定其化学式,又进行了如下实验:
实验步骤:
①连接装置,检查装置的气密性。
②称量E、F中仪器及药品的质量
③取青蒿素放入硬质试管C中,点燃C、D处酒精灯加热,充分燃烧
④实验结束后冷却至室温,称量反应后E、F中仪器及药品的质重
(4)装置E、F中装入的药品分别为 、 。
(5)若使用上述方法会产生较大的实验误差,你的改进方法是 。
(6)实验装置改进后,测得:实验前后装置E、F的质量差值分别为、通过质谱法测得青蒿素的相对分子质量为282,结合上述数据,得出青蒿素的分子式 。
17.有机物A常用于食品行业。已知9.0gA在足量O2中充分燃烧,混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,质量分别增加5.4g和13.2g,经检验剩余气体为O2
(1)A分子的质谱图如图所示,A的分子式是 。
(2)A能与NaHCO3溶液发生反应,则A一定含有的官能团名称是 。
(3)A分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1∶1∶1∶3,则A的结构简式是 。
(4)0.1molA与足量Na反应,在标准状况下产生H2的体积是 L。
(5)A在一定条件下可反应生成一种六元环状酯,其反应的化学方程式是 。
18.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。如图所示的是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。
现准确称取样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经燃烧后A管增重,B管增重。请回答:
(1)根据气流方向将装置进行连接,其接口连接顺序为:g→ (每套装置最多只能用一次)。
(2)B管的作用是 。
(3)E中应盛装的试剂是 。
(4)该有机物的最简式为 。
(5)如果把网去掉,A管增重将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)要确定该有机物的分子式,还必须知道的数据是 (填序号)。
A.消耗液体E的质量 B.样品的摩尔质量 C.固体减小的质量
D.C装置增加的质量 E.燃烧消耗的物质的量
(7)有人认为该装置还有缺陷,请补充完整 。
19.某化学小组为测定有机物G的组成和结构,设计如图实验装置:
回答下列问题:
(1)实验开始时,先打开分液漏斗活塞,一段时间后再加热反应管C,目的是 。
(2)装置B和装置D中浓硫酸的作用分别是 和 。
(3)装置E和装置F中碱石灰的作用分别是 和 。
(4)若准确称取2.2g样品G(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成CO2和H2O),装置D质量增加1.8g,U形管E质量增加4.4g。又知有机物G的质谱图如图所示。
该有机物的分子式为 。
(5)已知有机物G中含有羧基,经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1:1:6。综上所述,G的结构简式为 。
五、新添加的题型
20.有机物A由碳、氢、氧三种元素组成。现取3 g A与标准状况下4.48 L氧气在密闭容器中充分燃烧,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充分吸收,浓硫酸增重3.6 g,碱石灰增重4.4 g,剩余气体体积为1.12 L(标准状况下)。则A的分子式为
A. B. C. D.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案:
1.D
【详解】
A.利用等效氢法判断①中有5种氢,核磁共振氢谱图中有5组峰,故A正确;
B.②、③两种物质都是由碳、氢、氧三种元素组成,在元素分析仪上显示出的信号完全相同,故B正确;
C.可用质谱仪快速、精准测定⑤的最大质荷比,从而确定其的相对分子质量,故C正确;
D.红外光谱可以测出有机物分子中的官能团种类,不能确定官能团的数目,故D错误;
故答案为:D。
2.B
【详解】A.丙烷的核磁共振氢谱的吸收峰面积之比1:3,A不符合题意;
B.乙醚的核磁共振氢谱的吸收峰面积之比为2:3,B符合题意;
C.乙醇的核磁共振氢谱的吸收峰面积之比为1:2:3,C不符合题意;
D.甲乙醚的核磁共振氢谱的吸收峰面积之比为2:3:3,D不符合题意;
答案选B。
3.C
【分析】,,则有机物中,则分子中C、H、O的原子个数比为0.4mol:1mol:0.2mol=2:5:1,则有机物的最简式为C2H5O。
【详解】A.由分析中的计算结果可知,该有机物一定含有O元素,故A正确;
B.该有机物最简式为C2H5O,化学式为,H原子个数应为偶数,且氢原子个数不能超过碳原子个数的(2x+2)倍,则有,即,则n=2,该有机物的分子式为C4H10O2,故B正确;
C.由B选项可知,有机物分子式为C4H10O2该有机物不可能含有苯环,故C错误;
D.由分析可知,Y分子中碳原子数和氢原子数之比一定是2∶5,故D正确;
故选C。
4.D
【分析】由实验装置可知,先通入氧气可排除装置中的空气,连接装置后检验装置的气密性,先点燃b处,CuO的作用是使有机物不完全燃烧产生的CO反应为CO2,保证有机物中C元素转化为二氧化碳,再点燃a处,有机物燃烧生成二氧化碳和水,c处无水氯化钙可吸收水,d处碱石灰水可吸收二氧化碳,c、d不能互换,否则碱石灰吸收的质量为混合物的质量,然后熄灭a,一段时间后再熄灭b,继续通入氧气至石英管冷却至室温,可保证水、二氧化碳被完全吸收,取下c和d管称重,c中为水的质量、d中为二氧化碳的质量,结合质量守恒及相对分子质量确定分子式。
【详解】A.据上述分析,先点燃b处,再点燃a处,A错误;
B.c处无水氯化钙可吸收水,d处碱石灰水可吸收二氧化碳,c、d不能互换,B错误;
C.c管吸收水的质量为1.08g,n(H2O)=0.06mol,氢元素的质量为0.12g,d管吸收的二氧化碳的质量为3.52g,n(CO2)= 0.08mol,碳元素的质量为0.96g,氧元素的质量为2.36-0.96- 0.12=1.28g,n(O)= 0.08mol,C、H、O的原子个数比为0.08mol∶0.12mol∶0.08mol=2∶3∶2,最简式为C2H3O2,设分子式为(C2H3O2)n,质谱测得该有机物的相对分子量为118,59×n=118,解得n=2,可知其分子式为C4H6O4, C错误;
D.若撤去CuO,则有机物中的碳元素不能完全转化为CO2被吸收,收集到的CO2质量偏小,导致测量所得样品中值偏小,D正确;
故选D。
5.C
【详解】A.有机物的相对分子质量为60,含有C-H键、C-O键,但不含有O-H键,A不符合题意;
B.的相对分子质量为74,B不符合题意;
C.的相对分子质量为60,分子中含有C-H键、O-H键、C-O键,C符合题意;
D.的相对分子质量为60,含有C-H键、C-O键,但不含有O-H键,D不符合题意;
故选C。
6.A
【分析】红外光谱法可以测定有机化合物分子中所含的化学键或官能团,若两种有机化合物中的化学键或官能团不同,则可以用红外光谱法进行区分,以此来解析;
【详解】A.1−丁醇的官能团是-OH,1−溴丁烷的官能团是碳溴键,化学键也不完全相同,可以用红外光谱法进行区分,A正确;
B.1-丙醇、1-丁醇的官能团都是-OH,化学键相同(C-C、C-H、C-O和O-H),无法用红外光谱法进行区分,B错误;
C.苯、甲苯中都没有官能团,化学键相同,无法用红外光谱法进行区分,C错误;
D.2-甲基戊烷、3-甲基戊烷中都没有官能团,化学键相同(C-C和C-H),无法用红外光谱法进行区分,D错误;
故选A。
7.D
【详解】由金刚烷的键线式可知,分子中的氢原子分为2类,即4个CH和6个CH2中氢原子,所以它的核磁共振氢谱图中吸收峰数目为2,峰面积之比为(4×1):(6×2)=1:3。
故选D。
8.A
【分析】只要混合物的总质量一定时,生成水的量也一定,即H元素的质量一定,也即两种物质中H的质量百分含量相同即可,据此分析解题。
【详解】A.乙酸就CH3COOH,甲醛为HCHO,二者的最简式相同,均为CH2O,故二者H的质量百分含量相同,A符合题意;
B.乙烷即C2H6,丙烯即C3H6,二者最简式不同,H的质量百分含量不同,B不合题意;
C.和二者H元素的质量百分含量不同,C不合题意;
D.和二者H的质量百分含量不同,D不合题意;
故答案为:A。
9.D
【分析】标准状况下,13.44LCO2的物质的量为0.6mol,即0.1mol某链状烷烃完全燃烧生成0.6mol CO2,即该烃分子中含有6个碳原子,即分子式为C6H14;据此进行分析。
【详解】A.根据烷烃的通式CnH2n+2可知,含有6个碳的烷烃分子式为C6H14,故A错误;
B.含有6个碳的烷烃分子式为C6H14,该烷烃的同分异构体有5种:正己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,3-二甲基丁烷、2,2-二甲基丁烷,故B错误;
C.含有6个碳的烷烃分子式为C6H14,1mol该烷烃完全燃烧需要消耗O2的量为6+ =9.5mol,故C错误;
D.甲烷属于饱和烃,存在单键,C6H14也属于饱和烃,存在单键,且分子组成上相差5个CH2原子团,二者属于同系物关系,故D正确;
故选D。
10.A
【详解】由图线可知,1mol的混合烃完全燃烧生成1.6mol的CO2和2molH2O,则1mol混合烃中含有1.6molC和4molH,因此该混合物的分子式可表示为C1.6H4,则两种气态烃满足条件:①两种烃的分子式中均有4个H原子,②两种烃的C原子数目一种小于2,一种大于等于2。因此一定含有甲烷,可能含有乙烯,可能含有丙炔,故答案A。
11.A
【详解】
烃分子含以上四个单碳原子团,最少−CH2−、、各一个,剩余为甲基。设甲基的个数是,由烷烃的通式知,所以最少应含有的碳原子数是8,故A项正确;
故本题选A。
12.D
【分析】两种气态烃的混合物共,完全燃烧后得到(标准状况下)(为0.15)和水(为0.2),则碳氢的物质的量分别为0.15mol、0.4mol,则烃的平均化学式为C1.5H4,则一定含有碳原子数小1的烃,故一定含有甲烷CH4,甲烷分子中含有4个氢,则另一种烃也必定含有4个氢;
【详解】A.甲烷和乙烷的化学式分别为CH4、C2H6,氢的原子数分别为4、6,故不可能为甲烷和乙烷的混合物,故A错误;
B.另一种烃也可能为丙炔,不一定有乙烯,故B错误;
C.由分析可知,混合物中不可能含有丙烷,故C错误;
D.由分析可知,两种气态烃的每个分子中一定都含有4个H原子,故D正确;
故选D。
13.AB
【详解】A.该烃的含氧衍生物A的蒸气密度是相同状况下的37倍,所以A的相对分子质量为37×2=74,7.4 g A的物质的量为0.1 mol;测得浓硫酸和碱石灰分别增重9.0 g和17.6 g,说明反应生成的物质的量为:,反应生成的物质的量为,则0.1 mol A中含有1 mol H原子,含有0.4 mol C原子,7.4 gA中含有O原子的质量为,含有O原子的物质的量为0.1 mol,故该有机物中C、H、O的个数比为4:10:1,A的分子式为。根据核磁共振氢谱图可知,A中含有4种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为1:1:2:6,且A能与金属钠反应放出气体,则A为醇,含有醇羟基,由此推知该物质的结构简式为,故A正确;
B.A为醇结构简式为,其在铜催化作用下能被氧化生成,故B正确;
C.A为醇,不具有酸性,不能使紫色石蕊试液变红,故C错误;
D.A的同分异构体有、、、等,多于3种,故D错误;
故答案为AB。
14.(1) 蒸馏烧瓶 仪器y
(2)
(3) 羟基、羰基
【详解】(1)由蒸馏装置构造可知,图中a为蒸馏烧瓶,蒸发逸出的气态物质需要冷凝,但球形冷凝管有凹槽,会导致冷凝液残留在凹处,故不适于蒸馏装置中冷却蒸发逸出的气态物质,则虚线框内应选用右侧的直形冷凝管,即仪器y。
(2)①有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%,则氧的质量分数为1-54.5%-9.1%=36.4%,则有机物中n(C):n(H):n(O)=≈2:4:1,所以M实验式为C2H4O。
②M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,即有机物M的相对分子质量为44×2=88,有机物M的实验式为C2H4O,式量为44,则M的分子式为(C2H4O)2,即M的分子式为C4H8O2。
(3)
有机物M的分子式为C4H8O2,由核磁共振氢谱图和红外光谱图可知,M中有4种环境的H原子,4种H原子数之比为1:3:1:3,并且含有O-H键、C-H键和C=O双键,则结构中含两个不同化学环境的-CH3,M的结构简式为,官能团的名称为羟基和羰基。
15.(1)①⑤
(2)AD
(3)C4H10O
(4) 74 C4H10O 4 C(CH3)3OH CH3CH2OCH2CH3
【详解】(1)①核磁共振氢谱能显示其分子中含有几种处于不同化学环境的氢原子;⑤红外光谱能分析分子中的原子团、化学键,用于分子结构确定的有①⑤;
(2)A.CH3CH3分子中只有一种等效氢,核磁共振氢谱中只有一个吸收峰,故选A;
B.CH3COOH分子中有两种等效氢,核磁共振氢谱中有两个吸收峰,故不选B;
C.CH3COOCH3分子中有两种等效氢,核磁共振氢谱中有两个吸收峰,故不选C;
D.CH3OCH3分子中只有一种等效氢,核磁共振氢谱中只有一个吸收峰,故选D;
选AD。
(3)某含碳、氢、氧三种元素的有机物甲,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,根据质量守恒,氧的质量分数是21.63%,n(C): n(H): n(O)= ,则甲的实验式(最简式)是C4H10O。
(4)①根据该有机物甲的质谱图,最大质荷比为74,则其相对分子质量为74,分子式为C4H10O。
②羟基中含有1个孤电子,羟基的电子式为 ;甲可能的结构有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)3COH、(CH3)2CHCH2OH,共4种;
③A.经测定有机物甲的核磁共振氢谱有2组峰,则甲的结构简式为(CH3)3COH。
B.若甲的红外光谱图显示有-CH3、C-O-C、-CH2-,则该有机物的结构简式为CH3CH2OCH2CH3。
16.(1) 萃取、过滤 增大青蒿与乙醚的接触面积,提高浸出效率
(2)蒸馏
(3)加热溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤、洗涤、干燥
(4) 无水氯化钙(五氧化二磷、硅胶) 碱石灰(固体氢氧化钠等)
(5)在左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装置,同时在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置
(6)
【分析】青蒿素是一种烃的含氧衍生物,与氧气燃烧生成CO2、H2O,装置D中CuO将不完全燃烧的CO转化为CO2,装置E装有无水氯化钙(五氧化二磷、硅胶)吸收水,测定水的质量,装置F装有碱石灰吸收CO2,该装置不足之处是未在F末端增加一个吸收空气的水和二氧化碳的装置,造成实验误差较大。
【详解】(1)操作Ⅰ的名称是萃取、过滤,在操作Ⅰ前要对青蒿进行粉碎,其目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高浸出效率;
(2)提取液经过蒸馏后可得青蒿素粗品;
(3)重结晶的操作步骤为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(4)E和F一个吸收生成的,一个吸收生成的,应先吸水后再吸收,所以E内装的无水或硅胶或,F装置加装碱石灰或固体氢氧化钠等;
(5)需准确测量青蒿素燃烧生成的和,实验前应排除装置内的空气,防止干扰实验,故应在左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装置,同时在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置;故答案:在左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装置,同时在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置;
(6)由数据可知,所以,所以,所以青蒿素中氧原子的质量为,所以 ,,所以分子式为。
17.(1)C3H6O3
(2)羧基
(3)
(4)2.24
(5)2+2H2O
【分析】浓硫酸的作用是吸收水蒸气,硫酸前后质量差为水的质量,即水的物质的量为=0.3mol,碱石灰的作用是吸收二氧化碳,碱石灰前后质量差为二氧化碳的质量,即二氧化碳的物质的量为=0.3mol,根据原子守恒,有机物中含碳的物质的量为0.3mol,氢原子物质的量为0.6mol,碳原子、氢原子质量和为0.3mol×12g/mol+0.6mol×1g/mol=4.2g≠9.0g,说明该有机物还含有氧元素,则氧原子物质的量为=0.3mol,则该有机物的实验式为CH2O,据此分析;
【详解】(1)根据质谱图,有机物A的相对分子质量为90,则A的化学式为C3H6O3,故答案为C3H6O3;
(2)A能与碳酸氢钠溶液发生反应,说明A中含有羧基,故答案为羧基;
(3)A中的核磁共振氢谱有4个峰,说明有4种不同的氢原子,根据峰面积之比,说明A中含有甲基,根据分子式,推出A中还含有羟基,即A的结构简式为;故答案为;
(4)羧基、羟基均能与金属钠反应生成氢气,因此0.1molA与足量Na反应,标准状况下生成氢气的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L;故答案为2.24;
(5)A在一定条件下可反应生成一种六元环状酯,其反应方程式为2+2H2O,故答案为2+2H2O。
18.(1)f,e接h,i接c或(d),d或(c)接a或(b)
(2)吸收生成的水蒸气,测定水的质量
(3)H2O2
(4)CHO2
(5)减小
(6)B
(7)需要在A后再连接1个A装置
【分析】实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO2和H2O的质量,来确定是否含氧及C、H、O的个数比,求出最简式。因此生成O2后必须除杂(主要是除H2O),A用来吸收二氧化碳,测定生成二氧化碳的质量,B用来吸收水,测定生成水的质量,C用于干燥通入F中的氧气、D用来制取反应所需的氧气、F是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品;根据一氧化碳能与氧化铜反应,可被氧化成二氧化碳的性质可知CuO的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2。
【详解】(1)D中用过氧化氢和二氧化锰反应制备氧气,用浓硫酸干燥氧气,有机物样品在F中燃烧生成二氧化碳和水,用无水氯化钙吸收反应生成的水,用碱石灰吸收反应生成的二氧化碳,连接顺序为g接f,e接h,i接c或(d),d或(c)接a或(b);
(2)由测定原理可知,B中无水氯化钙是吸收生成的水蒸气,测定水的质量;
(3)H2O2在MnO2作催化剂的条件下分解生成氧气,故E中盛放的是H2O2;
(4)A管质量增加1.76g为二氧化碳的质量,二氧化碳的物质的量为、B管质量增加0.36g是水的质量,水的物质的量是,,则该有机物含有氧原子的物质的量为,n(C): n(H): n(O)=0.04:0.04:0.08=1:1:2,该有机物的最简式为CHO2;
(5)如果把网去掉,部分CO不能被氧化为二氧化碳,反应生成二氧化碳的量减少,A管增重将减小。
(6)该有机物的最简式为CHO2,分子式为(CHO2)n,要确定有机物的分子式,还要知道有机物的相对分子质量,故选B;
(7)空气中的水和二氧化碳能进入A,干扰二氧化碳质量的测定,所以需要在A后再连接1个A装置。
19.(1)排出装置中的空气
(2) 干燥O2 吸收有机物燃烧生成的水蒸气
(3) 吸收有机物燃烧生成的CO2 吸收空气中的H2O和CO2
(4)C4H8O2
(5)
【分析】A装置制备氧气,实验开始之前,先用A中产生的氧气将装置中的空气排出干净;B的目的是干燥氧气,氧气进入C装置中,有机物与氧气反应,CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成CO2和H2O;D的作用是吸收有机物燃烧生成的水蒸气,E的作用是吸收有机物燃烧生成的CO2,F的作用是吸收空气中的H2O和CO2。
【详解】(1)实验开始时,先打开分液漏斗活塞,一段时间后再加热反应管C,目的是:排出装置中的空气;
(2)根据分析,装置B和装置D中浓硫酸的作用分别是干燥O2和吸收有机物燃烧生成的水蒸气;
(3)根据分析,装置E和装置F中碱石灰的作用分别是吸收有机物燃烧生成的CO2和吸收空气中的H2O和CO2;
(4)由质谱图可知G的相对分子质量为88。装置D质量增加1.8g,说明生成水的质量为1.8g,氢元素的物质的量为:,质量为0.2g;U形管E质量增加4.4g,即增加的CO2的质量为4.4g,则C元素的物质的量为:,C元素的质量为1.2g, 样品G只含C、H、O三种元素,根据质量守恒,氧元素质量为:(2.2-0.2-1.2)g=0.8g,物质的量为0.05mol,有机物G的最简式为:C2H4O,由于G的相对分子质量为88,故有机物G的分子式为:C4H8O2;
(5)已知有机物G中含有羧基,其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1:1:6,故该分子中甲基上有3个氢原子,羧基上一个氢原子,另一个氢原子在烷基C上,综上所述,G的结构简式为:。
20.D
【详解】浓硫酸增重3.6 g为水的质量,碱石灰增重4.4 g为CO2的质量,,;;。3 g A中,,,,有机物中n(C):n(H):n(O)=0.15 mol:0.4 mol:0.05 mol=3:8:1,所以A的最简式为,由于达到结合H原子的最大数目,所以最简式就是该物质的分子式,即该物质的分子式为,故选D。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$