还剩14页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
苏教版高中化学选择性必修3有机化学基础专题1测评(B)含答案
展开
这是一份苏教版高中化学选择性必修3有机化学基础专题1测评(B)含答案，共17页。
专题1测评(B)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题:本题包括10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.我国科学家屠呦呦因发现了用于治疗疟疾的青蒿素而获得了诺贝尔奖。下列关于青蒿素的研制过程的正确顺序为( )。
①提取有效成分 ②广泛应用 ③测定结构 ④确定组成 ⑤获得晶体 ⑥合成与修饰 ⑦研究的缘起
A.⑦①③④⑥⑤② B.⑦①⑤④③⑥②
C.⑦④③①⑥⑤② D.⑦①⑤③④⑥②
答案:B
解析:按照化学研究实验的流程,所以顺序为研究的缘起、提取有效成分、获得晶体、确定组成、测定结构、合成与修饰、广泛应用。
2.过氧乙酸(结构简式为CH3COOOH)是一种杀菌能力较强的消毒剂,常用于环境消毒。下列说法正确的是( )。
A.过氧乙酸是由碳、氢、氧三种元素组成的
B.过氧乙酸分子中含有氧气分子
C.过氧乙酸的摩尔质量为76
D.过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为2∶4∶3
答案:A
解析:过氧乙酸(结构简式为CH3COOOH),从结构简式可看出,该物质是由碳、氢、氧三种元素组成的,A项正确。分子是由原子构成的,过氧乙酸分子中含有氧原子,不含氧气分子,B项错误。过氧乙酸的相对分子质量为12×2+1×4+16×3=76,摩尔质量为76 g·mol-1,C项错误。过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×2)∶(1×4)∶(16×3)=6∶1∶12,D项错误。
3.下列对古文献记载内容理解错误的是( )。
A.三国时期曹植在《七步诗》中这样写道:“煮豆持作羹,漉菽以为汁。萁在釜下燃,豆在釜中泣……”,文中“漉”涉及的化学实验基本操作是蒸馏
B.清初《泉州府志》载:“初,人不知盖泥法,元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之。”该段文字记载了蔗糖的分离提纯采用了黄泥来吸附红糖中的色素
C.《本草经集注》中记载了硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4):“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,这是利用了焰色反应
D.《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及的操作方法是升华
答案:A
解析:“漉”指将豆子的残渣过滤后留下豆汁,属于过滤,A项错误。黄泥具有吸附作用,可用来除杂质,故可采用黄泥来吸附红糖中的色素,B项正确。钾的焰色反应是紫色,因此利用了焰色反应,C项正确。该操作方法使生砒升华成气体后,凝华在器物上,D项正确。
4.乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体,某种乙酰苯胺样品中混入了少量氯化钠杂质。已知:①20 ℃时乙酰苯胺在乙醇中的溶解度为36.9 g;②氯化钠可分散在乙醇中形成胶体;③乙酰苯胺在水中的溶解度如下表:
温度/℃
25
50
80
100
溶解度/g
0.56
0.84
3.5
5.5
下列提纯乙酰苯胺使用的溶剂和操作方法都正确的是( )。
A.水、分液 B.乙醇、过滤
C.水、重结晶 D.乙醇、重结晶
答案:C
解析:乙酰苯胺、氯化钠都是能溶于水的固体,溶于水后不分层,A项错误;氯化钠可分散在乙醇中形成胶体,不能用过滤的方法分离,B项错误;氯化钠在水中的溶解度随温度变化基本不变,根据表中数据,乙酰苯胺在水中的溶解度随温度变化影响较大,所以可选用重结晶方法,C项正确;20 ℃时乙酰苯胺在乙醇中的溶解度为36.9 g,氯化钠可分散在乙醇中形成胶体,不能用重结晶法提纯乙酰苯胺,D项错误。
5.下列物质的1H核磁共振谱图中,峰最少的是( )。
A. B.
C. D.
答案:A
解析:A项甲基上的氢原子与亚甲基上的氢原子,所处化学环境不同,所以含有2种不同化学环境的氢原子,1H核磁共振谱图有2组峰; B项甲基上的氢原子与亚甲基上的氢原子,苯环上取代基的邻位、间位和对位的氢所处化学环境不同,所以含有5种不同化学环境的氢原子,1H核磁共振谱图有5组峰;C项结构不对称,四个碳上的氢原子所处化学环境不同,所以含有4种不同化学环境的氢原子,1H核磁共振谱图有4组峰;D项甲基上的氢原子与苯环上取代基的邻位、间位和对位的氢所处化学环境不同,所以含有4种不同化学环境的氢原子,1H核磁共振谱图有4组峰。
6.下列说法正确的是( )。
A.通过对红外光谱的分析,能够初步确定有机物的相对分子质量
B.1H核磁共振谱图中,CH3COOH、CH3OH都能给出2组峰
C.用系统命名法命名的名称为2,2,4-三甲基-4-戊烯
D.燃烧法可以鉴别CH3CH2OH与CH3OCH3
答案:B
解析:红外光谱应用于分析有机物中的官能团和化学键,不能用于确定有机物的相对分子质量,A项错误。CH3COOH、CH3OH的结构中都有两种不同化学环境的氢原子,1H核磁共振谱图中都可给出两组峰,B项正确。根据系统命名法,应从双键近的一端开始编号,其名称应为2,4,4-三甲基-1-戊烯,C项错误。CH3CH2OH与CH3OCH3完全燃烧后的产物均为CO2和H2O,因此不能用燃烧法鉴别,D项错误。
7.下列实验中,所选取的分离装置与对应原理都正确的是( )。
选项
目的
装置
原理
A
氢氧化铁胶体的纯化
①
胶体粒子不能通过滤纸,离子及小分子可以通过滤纸
B
分离苯中的溴苯
③
苯(0.88 g·mL-1)和溴苯(1.5 g·mL-1)的密度不同
C
粗盐提纯
①②
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去环己醇中的环己烯
④
环己醇的沸点(161 ℃)与环己烯的沸点(83 ℃)相差较大
答案:D
解析:分离装置的选取和分离原理均错误,胶体粒子能透过滤纸,不能透过半透膜,普通过滤装置不能达到纯化胶体的目的,A项错误。分离装置的选取和分离原理均错误,因为两者互溶,所以可利用两者的沸点不同采用蒸馏的方法进行分离,B项错误。分离原理描述错误,其原理是利用粗盐中各成分的溶解度不同首先通过过滤除去不溶性杂质,再依次加入足量NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液,过滤除去杂质离子Mg2+、SO42-、Ca2+等,最后加入适量盐酸并依据氯化钠的溶解度受温度影响变化不大的原理通过蒸发结晶得到精盐,C项错误。利用两种互溶液体的沸点不同,常采用蒸馏的方法进行分离,D项正确。
8.“同位素示踪法”可帮助人们认识化学反应的机理,下列用“示踪原子”标示的化学方程式正确的是( )。
A.乙酸乙酯在酸性条件下水解:CH3COOCH2CH3+H218OCH3COOH+CH3CH218OH
B.氯酸钾和浓盐酸反应:K37ClO3+6HClK37Cl+3Cl2↑+3H2O
C.乙醇催化氧化:2CH3CH2OH+18O22CH3CH18O+2H2O
D.CH3COOH+CH3CH218OH
CH3CO18OCH2CH3+H2O
答案:D
解析:酯化反应的原理是酸脱羟基、醇脱氢,生成的水中氧原子由酸提供,A项错误。氯酸钾与浓盐酸反应时,氯酸钾中氯元素化合价降为0价,HCl中氯元素化合价升为0价,即生成的Cl2中既含37Cl又含Cl,B项错误。乙醇催化氧化时,醇脱去两个氢原子,即生成的水中的氧原子是由O2提供,C项错误。
9.8.8 g某有机物C在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重7.2 g和17.6 g,经检验剩余气体为O2。已知C分子的质谱与红外光谱如图所示:
下列说法错误的是( )。
A.有机物C中含有C、H、O三种元素
B.有机物C的分子式为C4H8O2
C.有机物C难溶于水
D.符合C分子结构特征的有机物只有一种
答案:D
解析:某有机物C在足量O2中充分燃烧,生成的水7.2 g即0.4 mol、二氧化碳气体17.6 g即0.4 mol,m(H)+m(O)=5.6 g,所以有机物C中还有氧元素,m(O)=8.8 g-5.6 g=3.2 g,则8.8 g有机物C中含0.4 mol C、0.8 mol H、0.2 mol O;从质谱图中可知C的相对分子质量为88;据分析,有机物C中含有C、H、O三种元素,A项正确。据分析,C的相对分子质量为88,8.8 g即0.1 mol有机物C中含0.4 mol C、0.8 mol H、0.2 mol O,则有机物C的分子式为C4H8O2,B项正确。从红外光谱图中可知,有机物C为乙酸乙酯或丙酸甲酯,均难溶于水,C项正确。结合选项C,符合有机物C分子结构特征的有机物多于一种,D项错误。
10.乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体,其结构式分别如下:
和
在下列哪种检测仪上显示出的信号是完全相同的( )。
A.李比希元素分析仪
B.红外光谱仪
C.核磁共振仪
D.质谱仪
答案:A
解析:李比希元素分析仪检测的是元素的种类,和的元素种类相同,都含有C、H、O三种元素,故A项正确。红外光谱仪检测的是化学键和官能团的结构特征,中含有羧基、中含有酯基,信号不完全相同,故B项错误。核磁共振仪检测的是氢原子的种类,中含有2种不同化学环境的氢原子,有2组峰且峰面积之比为3∶1,中含有2种不同化学环境的氢原子,有2组峰且峰面积之比为1∶3,峰的位置不完全相同,故C项错误。质谱仪检测的是分子的相对分子质量,两者的相对分子质量相同,但分子碎片的相对质量不完全相同,故D项错误。
二、选择题:本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题只有一个或两个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.某科学家发现了烯烃里的碳碳双键会被拆散、重组,形成新分子,这种过程被命名为烯烃复分解反应。烯烃复分解反应可形象地描述为交换舞伴(如图所示)。烯烃复分解反应中的催化剂是金属卡宾(如CH2M),金属卡宾与烯烃分子相遇后,两对舞伴会暂时组合起来,手拉手跳起四人舞蹈。随后它们“交换舞伴”,组合成两个新分子,其中一个是新的烯烃分子,另一个是金属原子和它的新舞伴。后者会继续寻找下一个烯烃分子,再次“交换舞伴”。把C6H5CH2CHCH2与CH2M在一定条件下混合反应,下列产物不可能存在的是( )。
A.C6H5CH2CHM
B.CH2CH2
C.C6H5CH2CH2C6H5
D.C6H5CH2CHCHCH2C6H5
答案:C
解析:根据图示中反应机理,烯烃发生复分解反应后可形成新的,而不可能形成C—C,故不可能存在C6H5CH2CH2C6H5。
12.确定有机物中是否含有卤素的方法是( )。
A.将待测物与氧化铜混合高温加热,产物分别用高氯酸镁和碱石灰吸收
B.将待测物与金属钠混合熔融,再用水溶解,稀硝酸酸化后滴加硝酸银溶液
C.将待测物直接在空气中燃烧,观察火焰颜色和烟雾的浓烈程度
D.将一根纯铜丝加热至红热,蘸上试样,放在火焰上灼烧,观察火焰颜色
答案:BD
解析:有机物分子中卤素的检验可采用钠熔法和铜丝燃烧法,采用钠熔法时卤素转化为卤化钠,在硝酸存在下与AgNO3溶液反应生成卤化银沉淀,据沉淀颜色可判断卤素种类;铜丝燃烧法简便易行,若蘸上试样的铜丝灼烧时火焰为绿色,则证明存在卤素。
13.工业上常用水蒸气蒸馏的方法(蒸馏装置如图)从柠檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取精油,精油的主要成分90%以上是柠檬烯。
提取柠檬烯的实验操作步骤如下:
(1)将1~2个橙子皮剪成细碎的碎片,投入乙装置中,加入约30 mL水;
(2)打开活塞K,加热水蒸气发生器至水沸腾,活塞K的支管口有大量水蒸气冒出时旋紧,水蒸气蒸馏即开始进行,可观察到在馏出液的水面上有一层很薄的油层。
下列说法不正确的是( )。
A.当馏出液无明显油珠、澄清透明时,说明蒸馏完成
B.蒸馏结束后不能立即停止加热,防止发生倒吸
C.长导管作安全管,能平衡气压,防止由于导管堵塞引起爆炸
D.要得到纯精油,还需要用到以下分离提纯方法:萃取、重结晶、蒸馏
答案:BD
解析:柠檬烯不溶于水,密度比水的小,因此当馏出液无明显油珠、澄清透明时,说明蒸馏完成,A项正确。蒸馏结束后,停止加热,长导管可以起到防倒吸的作用,B项错误。长导管与大气相通,能够起到平衡气压的作用,防止导管堵塞造成危险,C项正确。得到的精油中含有其他成分,要想得到纯的柠檬烯,要进行萃取、分液、蒸馏操作才能实现目的,D项错误。
14.在一定条件下,萘可以被浓硝酸、浓硫酸的混合溶液硝化生成二硝基取代物,它是1,5-二硝基萘()、1,8-二硝基萘()的混合物,后者可溶于质量分数大于98%的硫酸,而前者不能。利用这一性质可以将这两种同分异构体分离,将上述硝化产物加入适量98%的硫酸,充分搅拌,用耐酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固体1,8-二硝基萘,应采用的方法是( )。
A.蒸发浓缩结晶
B.向滤液中加水后过滤
C.用Na2CO3溶液处理滤液
D.将滤液缓缓加入水中并过滤
答案:D
解析:根据题目信息知,滤液中有浓硫酸和1,8-二硝基萘,浓硫酸可溶于水,而1,8-二硝基萘不溶于较稀的硫酸,故可以将滤液注入水中(相当于浓硫酸的稀释),然后过滤即可。
15.下列各组混合物无论以何种比例混合,只要总的物质的量一定,完全燃烧时消耗氧气的量是定值的是( )。
A.CH2O、C2H4O2、C6H12O6
B.C6H6、C5H12、C7H6O2
C.CH2CH2、C2H5OH、HOCH2CH2COOH
D.H2、CO、CH3OH
答案:C
解析:各组混合物无论以何种比例混合,只要总的物质的量一定,完全燃烧时消耗氧气的量也恒定,应满足等量的各组成成分燃烧时消耗等量的氧气。1 mol CH2CH2完全燃烧需3 mol O2,1 mol C2H5OH完全燃烧需3 mol O2,1 mol HOCH2CH2COOH完全燃烧也需3 mol O2,故C项各物质无论以何种比例混合,只要总的物质的量一定,完全燃烧时消耗的氧气也是定值。
三、非选择题:共5小题,共60分。
16.(12分)(1)毒鼠强常用来消灭鼠害,已知毒鼠强的结构简式如下图(化学名:四亚甲基二砜四胺)。
毒鼠强属于 (填“无机物”或“有机物”),其分子式为 。
(2)烃A的相对分子质量为70,1H核磁共振谱图显示只有一种化学环境的氢原子,则A的结构简式为 。
(3)分子式为C2H4O2的物质的结构可能是
和两种。
①对其结构进行物理方法鉴定,可用 法。
②若为,则红外光谱中应该有 个振动吸收峰;1H核磁共振谱图中应该有 组峰。
③若为,则红外光谱中有 个振动吸收峰;1H核磁共振谱图中应有 组峰。
答案:(1)有机物 C4H8N4S2O4
(2)
(3)①红外光谱(或核磁共振波谱) ②4 2
③3 2
解析:(2)70÷12=5……10,则A的分子式为C5H10,因A分子中只有一种化学环境的氢原子,故A为环戊烷,结构简式为。
(3)鉴定有机物分子结构可用红外光谱法或核磁共振波谱法。中有C—H、CO、C—O、O—H四个振动吸收峰,有“—CH3”“—OH”两类氢,应有两组峰。同理中有C—H、CO、C—O三个振动吸收峰,有两组峰。
17.(12分)某研究性学习小组为了解有机物A的性质,对A的结构进行了如下分析。
(1)通过质谱分析仪分析得知有机物A的相对分子质量为90。
(2)红外光谱分析,图1中不同峰谷代表不同基团,图中有机物A中含氧官能团名称为 和 。
图1 物质A的红外光谱
(3)取0.9 g有机物A完全燃烧后,测得生成物为1.32 g CO2和0.54 g H2O,有机物A的分子式为 。
(4)图2为有机物A的1H核磁共振谱图,则A的结构简式为 。
图2 1H核磁共振谱
(5)已知在一定条件下,A能发生分子内脱水生成化合物B,B能使溴水褪色,写出生成B的化学方程式: ;A还可以发生分子间脱水生成六元环状化合物C,则C的结构简式为 。
答案:(2)羟基 羧基 (3)C3H6O3
(4) (5)CH2CHCOOH+H2O
解析:(2)由图1可知,A中含氧官能团名称为羟基和羧基。(3)A的相对分子质量为90,则0.9 g有机物A的物质的量=0.01 mol,完全燃烧后,n(CO2)=1.32 g44 g·mol-1=0.03 mol,n(H2O)=0.54 g18 g·mol-1=0.03 mol,则n(C)=0.03 mol,n(H)=0.06 mol,即0.01 mol A含0.03 mol C、0.06 mol H,所以有机物分子中碳原子个数是3,氢原子个数是6,相对分子质量是90,所以氧原子个数=90-12×3-616=3,即分子式为C3H6O3。(4)由图2可知,经核磁共振检测发现有机物A的谱图中氢原子峰面积比为3∶1∶1∶1;综上所述,A的分子式为C3H6O3、含—OH和—COOH,分子里有四种化学环境不同的氢原子,且数目比为3∶1∶1∶1,则A的结构简式为。(5)发生分子内脱水生成CH2CHCOOH,发生分子间脱水生成六元环状化合物。
18.(12分)某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯),反应原理:
+
实验步骤:①浓硝酸与浓硫酸按体积比1∶3配制混合溶液(即混酸)共40 mL;
②在三颈烧瓶中加入一定量的甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈烧瓶中加入混酸;
④控制温度约为50~55 ℃,反应大约10 min,三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯。
相关物质的性质如下:
有机化合物
密度(g·cm-3)
沸点/℃
溶解性
甲苯
0.866
110.6
不溶于水
对硝基甲苯
1.286
237.7
不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯
1.162
222
不溶于水,易溶于液态烃
(1)仪器A的名称是 。
(2)配制混酸的方法是 。
(3)若实验后在三颈烧瓶中收集的产物较少,可能的原因是 。
(4)本实验采用水浴加热,水浴加热的优点是 。
(5)分离反应后产物的方案如下:
操作1的名称是 ,操作2中不需要用到下列仪器中的 (填字母)。
a.冷凝管 b.酒精灯 c.温度计 d.分液漏斗 e.蒸发皿
答案:(1)分液漏斗 (2)量取10 mL浓硝酸倒入烧杯中,再量取30 mL浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入烧杯并不断搅拌 (3)混酸未冷却即加入三颈烧瓶(或水浴温度过高),导致反应温度过高而产生大量副产物(或冷凝效果不佳导致浓硝酸、甲苯等反应物挥发而降低一硝基甲苯的产率) (4)受热均匀,易于控制温度 (5)分液 de
19.(12分)两种有机物A和B可以互溶,有关性质如下:
有机物
相对密度(20 ℃)
熔点
沸点
溶解性
A
0.789 3
-117.3 ℃
78 .5 ℃
与水以任意比互溶
B
0.713 7
-116.6 ℃
34.5 ℃
不溶于水
(1)若要除去A和B的混合物中少量的B,可采用 (填字母)方法即可得到A。
a.重结晶
b.蒸馏
c.萃取
d.加水充分振荡,分液
图1
图2
图3
(2)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),则该物质的最简式为 ;若要确定其分子式,是否必需有其他条件 (填“是”或“否”)。已知有机物A 的质谱、1H核磁共振谱图如图1、2所示,则A的结构简式为 。
(3)若质谱图显示B的相对分子质量为74,红外光谱如图3所示,则B的结构简式为 ,其官能团的名称为 。
(4)准确称取一定质量的A和B的混合物,在足量氧气中充分燃烧,将产物依次通过足量的无水氯化钙和碱石灰,发现质量分别增重19.8 g和35.2 g。计算混合物中A 和B 的物质的量之比 。
答案:(1)b
(2)C2H6O 否 CH3CH2OH
(3)CH3CH2OCH2CH3 醚键
(4)2∶1
解析:(1)由表格中的信息可知,A、B两种有机物互溶,但沸点不同,则选择蒸馏法分离,答案选b。(2)根据质量守恒定律得:化合物中所含C元素质量为8.8 g×1244=2.4 g, 化合物中所含H元素质量为5.4 g×218=0.6 g,二氧化碳和水中的氧元素质量之和为(8.8 g-2.4 g)+(5.4 g-0.6 g)=11.2 g,而氧气的质量为6.72 L22.4 L·mol-1×32 g·mol-1=9.6 g,所以有机物中氧元素质量为11.2 g-9.6 g=1.6 g,n(C)∶n(H)∶n(O)=2.412∶0.61∶1.616=2∶6∶1,所以化合物的实验式(最简式)是C2H6O;由于分子中碳、氢原子的个数比是1∶3,已经达到饱和,所以若要确定其分子式,不需有其他条件,即最简式就是分子式。分子式为C2H6O,1H核磁共振谱图表明其分子中有三种化学环境不同的氢原子,面积之比为3∶2∶1,则A的结构简式为CH3CH2OH。(3)B的相对分子质量为74,根据红外光谱,B中存在对称结构,剩余的相对分子质量为74-16-15×2=28,合2个CH2,根据对称性,B的结构简式为CH3CH2OCH2CH3;官能团为醚键。(4)A和B的分子式分别为C2H6O、C4H10O,设C2H6O、C4H10O的物质的量分别是x、y,则
C2H6O+3O22CO2+3H2O
x 2x 3x
C4H10O+6O24CO2+5H2O
y 4y 5y
3x+5y=19.8 g18 g·mol-1,2x+4y=35.2 g44 g·mol-1,解得x=0.2 mol,y=0.1 mol,即物质的量之比为2∶1。
20.(12分)常温下,青蒿素是一种无色针状晶体,易溶于有机溶剂,难溶于水,熔点约为156.5 ℃,易受湿、热的影响而分解。某实验小组对青蒿素的提取和组成进行了探究。
Ⅰ.提取流程:
(1)“破碎”的目的是 。
(2)操作a和操作b的名称分别是 、 。
Ⅱ.燃烧法测定最简式:
实验室用如图所示装置测定青蒿素(烃的含氧衍生物)中氧元素的质量分数。
(3)A装置是提供实验所需的O2,B装置中浓硫酸的作用是 ;C中CuO的作用是 。
(4)燃烧w g青蒿素,图中D、E的质量分别增重a g、b g,则青蒿素中氧元素的质量分数可表示为 (只列出计算式,用含有w、a、b的符号来表示,可不化简)。
(5)该装置也可以用来测其他有机物的最简式。
准确称取9.0 g某烃的含氧衍生物X的样品,经充分燃烧后,D管质量增加9.0 g,E管质量增加17.6 g,则该有机物的实验式是 ,能不能确定分子式 (能确定写出分子式,不能确定填“否”)。
答案:(1)增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率
(2)过滤 蒸馏
(3)吸收水蒸气,干燥氧气 使有机物中的C全部转化为CO2
(4)w-2a18-12b44w×100%
(5)C2H5O C4H10O2
解析:(1)青蒿用乙醚溶解,颗粒越小,接触面积越大,浸取率越高,所以“破碎”的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率。(2)操作a用于分离固体与液体,操作b用于将有机溶液中的乙醚与溶质分离,所以名称分别是过滤、蒸馏。(3)因为后续操作中需要测定燃烧生成水的质量,所以应将A中生成的O2干燥,B装置中浓硫酸的作用是吸收水蒸气,干燥氧气;C中CuO将有机物不完全燃烧产生的CO氧化为CO2,作用是使有机物中的C全部转化为CO2。(4)w g青蒿素燃烧,生成H2O a g、CO2 b g,则青蒿素中氧元素的质量应为总质量减去C、H元素的质量和,从而得出氧元素的质量分数为w-2a18-12b44w×100%。(5)D管质量增加9.0 g,E管质量增加17.6 g,则m(H2O)=9.0 g,m(CO2)=17.6 g,n(H2O)=9.0 g18 g·mol-1=0.5 mol,n(CO2)=17.6 g44 g·mol-1=0.4 mol,n(O)=9.0 g-0.5mol×2×1 g·mol-1-0.4 mol×12 g·mol-116 g·mol-1=0.2 mol,n(C)∶n(H)∶n(O)=0.4 mol∶1 mol∶0.2 mol=2∶5∶1,则该有机物的实验式是C2H5O,由于烃及烃的含氧衍生物中氢原子的个数一定是偶数,所以分子式为C4H10O2(刚好满足烷烃的组成,所以分子式只有此种可能性)。
专题1测评(B)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题:本题包括10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.我国科学家屠呦呦因发现了用于治疗疟疾的青蒿素而获得了诺贝尔奖。下列关于青蒿素的研制过程的正确顺序为( )。
①提取有效成分 ②广泛应用 ③测定结构 ④确定组成 ⑤获得晶体 ⑥合成与修饰 ⑦研究的缘起
A.⑦①③④⑥⑤② B.⑦①⑤④③⑥②
C.⑦④③①⑥⑤② D.⑦①⑤③④⑥②
答案:B
解析:按照化学研究实验的流程,所以顺序为研究的缘起、提取有效成分、获得晶体、确定组成、测定结构、合成与修饰、广泛应用。
2.过氧乙酸(结构简式为CH3COOOH)是一种杀菌能力较强的消毒剂,常用于环境消毒。下列说法正确的是( )。
A.过氧乙酸是由碳、氢、氧三种元素组成的
B.过氧乙酸分子中含有氧气分子
C.过氧乙酸的摩尔质量为76
D.过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为2∶4∶3
答案:A
解析:过氧乙酸(结构简式为CH3COOOH),从结构简式可看出,该物质是由碳、氢、氧三种元素组成的,A项正确。分子是由原子构成的,过氧乙酸分子中含有氧原子,不含氧气分子,B项错误。过氧乙酸的相对分子质量为12×2+1×4+16×3=76,摩尔质量为76 g·mol-1,C项错误。过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×2)∶(1×4)∶(16×3)=6∶1∶12,D项错误。
3.下列对古文献记载内容理解错误的是( )。
A.三国时期曹植在《七步诗》中这样写道:“煮豆持作羹,漉菽以为汁。萁在釜下燃,豆在釜中泣……”,文中“漉”涉及的化学实验基本操作是蒸馏
B.清初《泉州府志》载:“初,人不知盖泥法,元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之。”该段文字记载了蔗糖的分离提纯采用了黄泥来吸附红糖中的色素
C.《本草经集注》中记载了硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4):“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,这是利用了焰色反应
D.《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及的操作方法是升华
答案:A
解析:“漉”指将豆子的残渣过滤后留下豆汁,属于过滤,A项错误。黄泥具有吸附作用,可用来除杂质,故可采用黄泥来吸附红糖中的色素,B项正确。钾的焰色反应是紫色,因此利用了焰色反应,C项正确。该操作方法使生砒升华成气体后,凝华在器物上,D项正确。
4.乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体,某种乙酰苯胺样品中混入了少量氯化钠杂质。已知:①20 ℃时乙酰苯胺在乙醇中的溶解度为36.9 g;②氯化钠可分散在乙醇中形成胶体;③乙酰苯胺在水中的溶解度如下表:
温度/℃
25
50
80
100
溶解度/g
0.56
0.84
3.5
5.5
下列提纯乙酰苯胺使用的溶剂和操作方法都正确的是( )。
A.水、分液 B.乙醇、过滤
C.水、重结晶 D.乙醇、重结晶
答案:C
解析:乙酰苯胺、氯化钠都是能溶于水的固体,溶于水后不分层,A项错误;氯化钠可分散在乙醇中形成胶体,不能用过滤的方法分离,B项错误;氯化钠在水中的溶解度随温度变化基本不变,根据表中数据,乙酰苯胺在水中的溶解度随温度变化影响较大,所以可选用重结晶方法,C项正确;20 ℃时乙酰苯胺在乙醇中的溶解度为36.9 g,氯化钠可分散在乙醇中形成胶体,不能用重结晶法提纯乙酰苯胺,D项错误。
5.下列物质的1H核磁共振谱图中,峰最少的是( )。
A. B.
C. D.
答案:A
解析:A项甲基上的氢原子与亚甲基上的氢原子,所处化学环境不同,所以含有2种不同化学环境的氢原子,1H核磁共振谱图有2组峰; B项甲基上的氢原子与亚甲基上的氢原子,苯环上取代基的邻位、间位和对位的氢所处化学环境不同,所以含有5种不同化学环境的氢原子,1H核磁共振谱图有5组峰;C项结构不对称,四个碳上的氢原子所处化学环境不同,所以含有4种不同化学环境的氢原子,1H核磁共振谱图有4组峰;D项甲基上的氢原子与苯环上取代基的邻位、间位和对位的氢所处化学环境不同,所以含有4种不同化学环境的氢原子,1H核磁共振谱图有4组峰。
6.下列说法正确的是( )。
A.通过对红外光谱的分析,能够初步确定有机物的相对分子质量
B.1H核磁共振谱图中,CH3COOH、CH3OH都能给出2组峰
C.用系统命名法命名的名称为2,2,4-三甲基-4-戊烯
D.燃烧法可以鉴别CH3CH2OH与CH3OCH3
答案:B
解析:红外光谱应用于分析有机物中的官能团和化学键,不能用于确定有机物的相对分子质量,A项错误。CH3COOH、CH3OH的结构中都有两种不同化学环境的氢原子,1H核磁共振谱图中都可给出两组峰,B项正确。根据系统命名法,应从双键近的一端开始编号,其名称应为2,4,4-三甲基-1-戊烯,C项错误。CH3CH2OH与CH3OCH3完全燃烧后的产物均为CO2和H2O,因此不能用燃烧法鉴别,D项错误。
7.下列实验中,所选取的分离装置与对应原理都正确的是( )。
选项
目的
装置
原理
A
氢氧化铁胶体的纯化
①
胶体粒子不能通过滤纸,离子及小分子可以通过滤纸
B
分离苯中的溴苯
③
苯(0.88 g·mL-1)和溴苯(1.5 g·mL-1)的密度不同
C
粗盐提纯
①②
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去环己醇中的环己烯
④
环己醇的沸点(161 ℃)与环己烯的沸点(83 ℃)相差较大
答案:D
解析:分离装置的选取和分离原理均错误,胶体粒子能透过滤纸,不能透过半透膜,普通过滤装置不能达到纯化胶体的目的,A项错误。分离装置的选取和分离原理均错误,因为两者互溶,所以可利用两者的沸点不同采用蒸馏的方法进行分离,B项错误。分离原理描述错误,其原理是利用粗盐中各成分的溶解度不同首先通过过滤除去不溶性杂质,再依次加入足量NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液,过滤除去杂质离子Mg2+、SO42-、Ca2+等,最后加入适量盐酸并依据氯化钠的溶解度受温度影响变化不大的原理通过蒸发结晶得到精盐,C项错误。利用两种互溶液体的沸点不同,常采用蒸馏的方法进行分离,D项正确。
8.“同位素示踪法”可帮助人们认识化学反应的机理,下列用“示踪原子”标示的化学方程式正确的是( )。
A.乙酸乙酯在酸性条件下水解:CH3COOCH2CH3+H218OCH3COOH+CH3CH218OH
B.氯酸钾和浓盐酸反应:K37ClO3+6HClK37Cl+3Cl2↑+3H2O
C.乙醇催化氧化:2CH3CH2OH+18O22CH3CH18O+2H2O
D.CH3COOH+CH3CH218OH
CH3CO18OCH2CH3+H2O
答案:D
解析:酯化反应的原理是酸脱羟基、醇脱氢,生成的水中氧原子由酸提供,A项错误。氯酸钾与浓盐酸反应时,氯酸钾中氯元素化合价降为0价,HCl中氯元素化合价升为0价,即生成的Cl2中既含37Cl又含Cl,B项错误。乙醇催化氧化时,醇脱去两个氢原子,即生成的水中的氧原子是由O2提供,C项错误。
9.8.8 g某有机物C在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重7.2 g和17.6 g,经检验剩余气体为O2。已知C分子的质谱与红外光谱如图所示:
下列说法错误的是( )。
A.有机物C中含有C、H、O三种元素
B.有机物C的分子式为C4H8O2
C.有机物C难溶于水
D.符合C分子结构特征的有机物只有一种
答案:D
解析:某有机物C在足量O2中充分燃烧,生成的水7.2 g即0.4 mol、二氧化碳气体17.6 g即0.4 mol,m(H)+m(O)=5.6 g,所以有机物C中还有氧元素,m(O)=8.8 g-5.6 g=3.2 g,则8.8 g有机物C中含0.4 mol C、0.8 mol H、0.2 mol O;从质谱图中可知C的相对分子质量为88;据分析,有机物C中含有C、H、O三种元素,A项正确。据分析,C的相对分子质量为88,8.8 g即0.1 mol有机物C中含0.4 mol C、0.8 mol H、0.2 mol O,则有机物C的分子式为C4H8O2,B项正确。从红外光谱图中可知,有机物C为乙酸乙酯或丙酸甲酯,均难溶于水,C项正确。结合选项C,符合有机物C分子结构特征的有机物多于一种,D项错误。
10.乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体,其结构式分别如下:
和
在下列哪种检测仪上显示出的信号是完全相同的( )。
A.李比希元素分析仪
B.红外光谱仪
C.核磁共振仪
D.质谱仪
答案:A
解析:李比希元素分析仪检测的是元素的种类,和的元素种类相同,都含有C、H、O三种元素,故A项正确。红外光谱仪检测的是化学键和官能团的结构特征,中含有羧基、中含有酯基,信号不完全相同,故B项错误。核磁共振仪检测的是氢原子的种类,中含有2种不同化学环境的氢原子,有2组峰且峰面积之比为3∶1,中含有2种不同化学环境的氢原子,有2组峰且峰面积之比为1∶3,峰的位置不完全相同,故C项错误。质谱仪检测的是分子的相对分子质量,两者的相对分子质量相同,但分子碎片的相对质量不完全相同,故D项错误。
二、选择题:本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题只有一个或两个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.某科学家发现了烯烃里的碳碳双键会被拆散、重组,形成新分子,这种过程被命名为烯烃复分解反应。烯烃复分解反应可形象地描述为交换舞伴(如图所示)。烯烃复分解反应中的催化剂是金属卡宾(如CH2M),金属卡宾与烯烃分子相遇后,两对舞伴会暂时组合起来,手拉手跳起四人舞蹈。随后它们“交换舞伴”,组合成两个新分子,其中一个是新的烯烃分子,另一个是金属原子和它的新舞伴。后者会继续寻找下一个烯烃分子,再次“交换舞伴”。把C6H5CH2CHCH2与CH2M在一定条件下混合反应,下列产物不可能存在的是( )。
A.C6H5CH2CHM
B.CH2CH2
C.C6H5CH2CH2C6H5
D.C6H5CH2CHCHCH2C6H5
答案:C
解析:根据图示中反应机理,烯烃发生复分解反应后可形成新的,而不可能形成C—C,故不可能存在C6H5CH2CH2C6H5。
12.确定有机物中是否含有卤素的方法是( )。
A.将待测物与氧化铜混合高温加热,产物分别用高氯酸镁和碱石灰吸收
B.将待测物与金属钠混合熔融,再用水溶解,稀硝酸酸化后滴加硝酸银溶液
C.将待测物直接在空气中燃烧,观察火焰颜色和烟雾的浓烈程度
D.将一根纯铜丝加热至红热,蘸上试样,放在火焰上灼烧,观察火焰颜色
答案:BD
解析:有机物分子中卤素的检验可采用钠熔法和铜丝燃烧法,采用钠熔法时卤素转化为卤化钠,在硝酸存在下与AgNO3溶液反应生成卤化银沉淀,据沉淀颜色可判断卤素种类;铜丝燃烧法简便易行,若蘸上试样的铜丝灼烧时火焰为绿色,则证明存在卤素。
13.工业上常用水蒸气蒸馏的方法(蒸馏装置如图)从柠檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取精油,精油的主要成分90%以上是柠檬烯。
提取柠檬烯的实验操作步骤如下:
(1)将1~2个橙子皮剪成细碎的碎片,投入乙装置中,加入约30 mL水;
(2)打开活塞K,加热水蒸气发生器至水沸腾,活塞K的支管口有大量水蒸气冒出时旋紧,水蒸气蒸馏即开始进行,可观察到在馏出液的水面上有一层很薄的油层。
下列说法不正确的是( )。
A.当馏出液无明显油珠、澄清透明时,说明蒸馏完成
B.蒸馏结束后不能立即停止加热,防止发生倒吸
C.长导管作安全管,能平衡气压,防止由于导管堵塞引起爆炸
D.要得到纯精油,还需要用到以下分离提纯方法:萃取、重结晶、蒸馏
答案:BD
解析:柠檬烯不溶于水,密度比水的小,因此当馏出液无明显油珠、澄清透明时,说明蒸馏完成,A项正确。蒸馏结束后,停止加热,长导管可以起到防倒吸的作用,B项错误。长导管与大气相通,能够起到平衡气压的作用,防止导管堵塞造成危险,C项正确。得到的精油中含有其他成分,要想得到纯的柠檬烯,要进行萃取、分液、蒸馏操作才能实现目的,D项错误。
14.在一定条件下,萘可以被浓硝酸、浓硫酸的混合溶液硝化生成二硝基取代物,它是1,5-二硝基萘()、1,8-二硝基萘()的混合物,后者可溶于质量分数大于98%的硫酸,而前者不能。利用这一性质可以将这两种同分异构体分离,将上述硝化产物加入适量98%的硫酸,充分搅拌,用耐酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固体1,8-二硝基萘,应采用的方法是( )。
A.蒸发浓缩结晶
B.向滤液中加水后过滤
C.用Na2CO3溶液处理滤液
D.将滤液缓缓加入水中并过滤
答案:D
解析:根据题目信息知,滤液中有浓硫酸和1,8-二硝基萘,浓硫酸可溶于水,而1,8-二硝基萘不溶于较稀的硫酸,故可以将滤液注入水中(相当于浓硫酸的稀释),然后过滤即可。
15.下列各组混合物无论以何种比例混合,只要总的物质的量一定,完全燃烧时消耗氧气的量是定值的是( )。
A.CH2O、C2H4O2、C6H12O6
B.C6H6、C5H12、C7H6O2
C.CH2CH2、C2H5OH、HOCH2CH2COOH
D.H2、CO、CH3OH
答案:C
解析:各组混合物无论以何种比例混合,只要总的物质的量一定,完全燃烧时消耗氧气的量也恒定,应满足等量的各组成成分燃烧时消耗等量的氧气。1 mol CH2CH2完全燃烧需3 mol O2,1 mol C2H5OH完全燃烧需3 mol O2,1 mol HOCH2CH2COOH完全燃烧也需3 mol O2,故C项各物质无论以何种比例混合,只要总的物质的量一定,完全燃烧时消耗的氧气也是定值。
三、非选择题:共5小题,共60分。
16.(12分)(1)毒鼠强常用来消灭鼠害,已知毒鼠强的结构简式如下图(化学名:四亚甲基二砜四胺)。
毒鼠强属于 (填“无机物”或“有机物”),其分子式为 。
(2)烃A的相对分子质量为70,1H核磁共振谱图显示只有一种化学环境的氢原子,则A的结构简式为 。
(3)分子式为C2H4O2的物质的结构可能是
和两种。
①对其结构进行物理方法鉴定,可用 法。
②若为,则红外光谱中应该有 个振动吸收峰;1H核磁共振谱图中应该有 组峰。
③若为,则红外光谱中有 个振动吸收峰;1H核磁共振谱图中应有 组峰。
答案:(1)有机物 C4H8N4S2O4
(2)
(3)①红外光谱(或核磁共振波谱) ②4 2
③3 2
解析:(2)70÷12=5……10,则A的分子式为C5H10,因A分子中只有一种化学环境的氢原子,故A为环戊烷,结构简式为。
(3)鉴定有机物分子结构可用红外光谱法或核磁共振波谱法。中有C—H、CO、C—O、O—H四个振动吸收峰,有“—CH3”“—OH”两类氢,应有两组峰。同理中有C—H、CO、C—O三个振动吸收峰,有两组峰。
17.(12分)某研究性学习小组为了解有机物A的性质,对A的结构进行了如下分析。
(1)通过质谱分析仪分析得知有机物A的相对分子质量为90。
(2)红外光谱分析,图1中不同峰谷代表不同基团,图中有机物A中含氧官能团名称为 和 。
图1 物质A的红外光谱
(3)取0.9 g有机物A完全燃烧后,测得生成物为1.32 g CO2和0.54 g H2O,有机物A的分子式为 。
(4)图2为有机物A的1H核磁共振谱图,则A的结构简式为 。
图2 1H核磁共振谱
(5)已知在一定条件下,A能发生分子内脱水生成化合物B,B能使溴水褪色,写出生成B的化学方程式: ;A还可以发生分子间脱水生成六元环状化合物C,则C的结构简式为 。
答案:(2)羟基 羧基 (3)C3H6O3
(4) (5)CH2CHCOOH+H2O
解析:(2)由图1可知,A中含氧官能团名称为羟基和羧基。(3)A的相对分子质量为90,则0.9 g有机物A的物质的量=0.01 mol,完全燃烧后,n(CO2)=1.32 g44 g·mol-1=0.03 mol,n(H2O)=0.54 g18 g·mol-1=0.03 mol,则n(C)=0.03 mol,n(H)=0.06 mol,即0.01 mol A含0.03 mol C、0.06 mol H,所以有机物分子中碳原子个数是3,氢原子个数是6,相对分子质量是90,所以氧原子个数=90-12×3-616=3,即分子式为C3H6O3。(4)由图2可知,经核磁共振检测发现有机物A的谱图中氢原子峰面积比为3∶1∶1∶1;综上所述,A的分子式为C3H6O3、含—OH和—COOH,分子里有四种化学环境不同的氢原子,且数目比为3∶1∶1∶1,则A的结构简式为。(5)发生分子内脱水生成CH2CHCOOH,发生分子间脱水生成六元环状化合物。
18.(12分)某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯),反应原理:
+
实验步骤:①浓硝酸与浓硫酸按体积比1∶3配制混合溶液(即混酸)共40 mL;
②在三颈烧瓶中加入一定量的甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈烧瓶中加入混酸;
④控制温度约为50~55 ℃,反应大约10 min,三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯。
相关物质的性质如下:
有机化合物
密度(g·cm-3)
沸点/℃
溶解性
甲苯
0.866
110.6
不溶于水
对硝基甲苯
1.286
237.7
不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯
1.162
222
不溶于水,易溶于液态烃
(1)仪器A的名称是 。
(2)配制混酸的方法是 。
(3)若实验后在三颈烧瓶中收集的产物较少,可能的原因是 。
(4)本实验采用水浴加热,水浴加热的优点是 。
(5)分离反应后产物的方案如下:
操作1的名称是 ,操作2中不需要用到下列仪器中的 (填字母)。
a.冷凝管 b.酒精灯 c.温度计 d.分液漏斗 e.蒸发皿
答案:(1)分液漏斗 (2)量取10 mL浓硝酸倒入烧杯中,再量取30 mL浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入烧杯并不断搅拌 (3)混酸未冷却即加入三颈烧瓶(或水浴温度过高),导致反应温度过高而产生大量副产物(或冷凝效果不佳导致浓硝酸、甲苯等反应物挥发而降低一硝基甲苯的产率) (4)受热均匀,易于控制温度 (5)分液 de
19.(12分)两种有机物A和B可以互溶,有关性质如下:
有机物
相对密度(20 ℃)
熔点
沸点
溶解性
A
0.789 3
-117.3 ℃
78 .5 ℃
与水以任意比互溶
B
0.713 7
-116.6 ℃
34.5 ℃
不溶于水
(1)若要除去A和B的混合物中少量的B,可采用 (填字母)方法即可得到A。
a.重结晶
b.蒸馏
c.萃取
d.加水充分振荡,分液
图1
图2
图3
(2)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),则该物质的最简式为 ;若要确定其分子式,是否必需有其他条件 (填“是”或“否”)。已知有机物A 的质谱、1H核磁共振谱图如图1、2所示,则A的结构简式为 。
(3)若质谱图显示B的相对分子质量为74,红外光谱如图3所示,则B的结构简式为 ,其官能团的名称为 。
(4)准确称取一定质量的A和B的混合物,在足量氧气中充分燃烧,将产物依次通过足量的无水氯化钙和碱石灰,发现质量分别增重19.8 g和35.2 g。计算混合物中A 和B 的物质的量之比 。
答案:(1)b
(2)C2H6O 否 CH3CH2OH
(3)CH3CH2OCH2CH3 醚键
(4)2∶1
解析:(1)由表格中的信息可知,A、B两种有机物互溶,但沸点不同,则选择蒸馏法分离,答案选b。(2)根据质量守恒定律得:化合物中所含C元素质量为8.8 g×1244=2.4 g, 化合物中所含H元素质量为5.4 g×218=0.6 g,二氧化碳和水中的氧元素质量之和为(8.8 g-2.4 g)+(5.4 g-0.6 g)=11.2 g,而氧气的质量为6.72 L22.4 L·mol-1×32 g·mol-1=9.6 g,所以有机物中氧元素质量为11.2 g-9.6 g=1.6 g,n(C)∶n(H)∶n(O)=2.412∶0.61∶1.616=2∶6∶1,所以化合物的实验式(最简式)是C2H6O;由于分子中碳、氢原子的个数比是1∶3,已经达到饱和,所以若要确定其分子式,不需有其他条件,即最简式就是分子式。分子式为C2H6O,1H核磁共振谱图表明其分子中有三种化学环境不同的氢原子,面积之比为3∶2∶1,则A的结构简式为CH3CH2OH。(3)B的相对分子质量为74,根据红外光谱,B中存在对称结构,剩余的相对分子质量为74-16-15×2=28,合2个CH2,根据对称性,B的结构简式为CH3CH2OCH2CH3;官能团为醚键。(4)A和B的分子式分别为C2H6O、C4H10O,设C2H6O、C4H10O的物质的量分别是x、y,则
C2H6O+3O22CO2+3H2O
x 2x 3x
C4H10O+6O24CO2+5H2O
y 4y 5y
3x+5y=19.8 g18 g·mol-1,2x+4y=35.2 g44 g·mol-1,解得x=0.2 mol,y=0.1 mol,即物质的量之比为2∶1。
20.(12分)常温下,青蒿素是一种无色针状晶体,易溶于有机溶剂,难溶于水,熔点约为156.5 ℃,易受湿、热的影响而分解。某实验小组对青蒿素的提取和组成进行了探究。
Ⅰ.提取流程:
(1)“破碎”的目的是 。
(2)操作a和操作b的名称分别是 、 。
Ⅱ.燃烧法测定最简式:
实验室用如图所示装置测定青蒿素(烃的含氧衍生物)中氧元素的质量分数。
(3)A装置是提供实验所需的O2,B装置中浓硫酸的作用是 ;C中CuO的作用是 。
(4)燃烧w g青蒿素,图中D、E的质量分别增重a g、b g,则青蒿素中氧元素的质量分数可表示为 (只列出计算式,用含有w、a、b的符号来表示,可不化简)。
(5)该装置也可以用来测其他有机物的最简式。
准确称取9.0 g某烃的含氧衍生物X的样品,经充分燃烧后,D管质量增加9.0 g,E管质量增加17.6 g,则该有机物的实验式是 ,能不能确定分子式 (能确定写出分子式,不能确定填“否”)。
答案:(1)增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率
(2)过滤 蒸馏
(3)吸收水蒸气,干燥氧气 使有机物中的C全部转化为CO2
(4)w-2a18-12b44w×100%
(5)C2H5O C4H10O2
解析:(1)青蒿用乙醚溶解,颗粒越小,接触面积越大,浸取率越高,所以“破碎”的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率。(2)操作a用于分离固体与液体,操作b用于将有机溶液中的乙醚与溶质分离,所以名称分别是过滤、蒸馏。(3)因为后续操作中需要测定燃烧生成水的质量,所以应将A中生成的O2干燥,B装置中浓硫酸的作用是吸收水蒸气,干燥氧气;C中CuO将有机物不完全燃烧产生的CO氧化为CO2,作用是使有机物中的C全部转化为CO2。(4)w g青蒿素燃烧,生成H2O a g、CO2 b g,则青蒿素中氧元素的质量应为总质量减去C、H元素的质量和,从而得出氧元素的质量分数为w-2a18-12b44w×100%。(5)D管质量增加9.0 g,E管质量增加17.6 g,则m(H2O)=9.0 g,m(CO2)=17.6 g,n(H2O)=9.0 g18 g·mol-1=0.5 mol,n(CO2)=17.6 g44 g·mol-1=0.4 mol,n(O)=9.0 g-0.5mol×2×1 g·mol-1-0.4 mol×12 g·mol-116 g·mol-1=0.2 mol,n(C)∶n(H)∶n(O)=0.4 mol∶1 mol∶0.2 mol=2∶5∶1,则该有机物的实验式是C2H5O,由于烃及烃的含氧衍生物中氢原子的个数一定是偶数,所以分子式为C4H10O2(刚好满足烷烃的组成,所以分子式只有此种可能性)。
相关资料
更多
