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    1.2研究有机化合物的一般方法课堂同步练-人教版高中化学选择性必修3

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    高中化学第二节 研究有机化合物的一般方法练习

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    这是一份高中化学第二节 研究有机化合物的一般方法练习,共17页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。

    一、单选题
    1.观察下列模型或图谱,结合有关信息进行判断,下列说法正确的是
    A.由图可见H原子核外靠近核运动的电子多
    B.SF6是由极性键构成的非极性分子
    C.超分子“杯酚”与C60形成氢键而识别
    D.从图中可知A有四种环境不同的氢原子
    2.某芳香族化合物的分子式为C8H8Cl2O2,该物质能使FeCl3溶液显紫色,其分子结构中有三种不同化学环境的H原子,三种H原子的数目之比为2∶1∶1,且分子中的Cl原子皆形成C—Cl键,则其同分异构体数目为
    A.4B.6C.7D.8
    3.我国化学家在基于苯炔的不对称催化研究方面取得了突破,反应示意图如下。下列说法错误的是
    A.该反应为加成反应B.化合物乙的不饱和度为7
    C.化合物甲核磁共振氢谱有7组峰D.化合物甲中没有手性碳原子
    4.测得某有机物M相对分子质量为164,分子中C、H、O元素质量含量分别为73.17%、7.32%、19.51%,且分子中只含有1个苯环,苯环上只有一个取代基,现测出M的核磁共振氢谱谱图有5个峰,其面积之比为1:2:2:1:6,下列说法正确的是
    A.M的分子式为C10H10O2
    B.1 ml的M最多能被4 ml H2还原
    C.M能使溴水褪色
    D.与M含有相同官能团,苯环有两个取代基且位于对位的同分异构体有5种
    5.下列说法不正确的是
    A.人们常借助元素分析仪确定有机化合物的组成
    B.科学家经常使用同位素示踪法研究化学反应历程
    C.石油裂解气可以使溴水褪色,也可以使高锰酸钾溶液褪色
    D.C6H14 的同分异构体有 4 种,其熔点各不相同
    6.有机纳米管(CONTs)是通过共价键由离散分子构建块构成的延伸网状结构。在一定条件下,四氨基三蝶烯(TAT)和邻茴香醛可合成有机物M;进一步合成有机纳米管N。下列说法中错误的是

    A.有机纳米管N属于高分子化合物
    B.室温下,在水中的溶解度:TAT>M
    C.若将N均匀地分散在水中,形成的混合物能发生丁达尔效应
    D.TAT和邻茴香醛的核磁共振氢谱中,峰的组数相同
    7.下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或说法不正确的是
    A.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤
    B.提取NaCl和晶体常采用不同的结晶方式是因为它们的溶解度受温度影响变化不同
    C.在苯甲酸重结晶实验中,粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水
    D.由96%的工业酒精制取无水乙醇,可采用的方法是加生石灰,再蒸馏
    8.下列说法不正确的是
    A.元素分析仪不仅可以测试试样常见的组成元素及含量,还可测定其分子的空间结构
    B.质谱法可以得到有机物的相对分子质量
    C.核磁共振氢谱可以知道氢原子的种类和数目比
    D.通过用红外光谱图分析可以区分乙醇和乙酸乙酯
    9.实验室可用如图流程制备苯甲醇和苯甲酸,已知苯甲醇易溶于水,苯甲酸微溶于水,且两者均易溶于乙醚等有机溶剂。下列说法不正确的是

    A.操作I用到的主要仪器有烧杯、分液漏斗
    B.操作II利用乙醚和苯甲醇溶解性差异进行分离
    C.操作III是过滤
    D.粗苯甲酸能通过重结晶法提纯
    10.下列表示正确的是
    A.乙酸乙酯的实验式:C2H4O2
    B.羰基的电子式:
    C.2—甲基—1,3—丁二烯的分子式:C5H10
    D.2,4,4—三甲基己烷的键线式:
    二、填空题
    11.红外光谱
    (1)原理:有机化合物受到红外线照射时,能吸收与它的某些化学键或官能团的振动频率相同的红外线,通过红外光谱仪的记录形成该有机化合物的红外光谱图。
    (2)谱图中不同的化学键或官能团的吸收频率不同,因此分析有机化合物的红外光谱图,可获得分子中所含有的 。
    12.确定分子式
    (1)质谱法
    质谱法是快速、精确测定相对分子质量的重要方法。
    ①原理
    质谱仪用高能电子流等轰击样品,使有机分子失去电子,形成带正电荷的 和碎片离子等。这些离子因质量不同、电荷不同,在电场和磁场中的运动行为不同。计算机对其进行分析后,得到它们的 的比值,即 。
    ②质谱图:以 为横坐标,以 为纵坐标,根据记录结果所建立的坐标图。如图为某有机化合物的质谱图:
    从图中可知,该有机物的相对分子质量为 ,即 的数据就是样品分子的相对分子质量。
    (2)其他方法
    相对分子质量数值上等于摩尔质量(以g·ml-1为单位时)的值。
    ①标况密度法:已知标准状况下气体的密度ρ,求算摩尔质量。
    M=ρ×22.4L·ml-1
    ②相对密度法:根据气体A相对于气体B(已知)的相对密度d。
    MA=d×MB。
    ③混合气体平均摩尔质量:。
    13.完成下列填空
    (1)甲、乙、丙三种物质的转化关系如图所示:
    请回答下列问题:
    ①Ⅲ所需试剂为 ,Ⅱ的化学方程式为 。
    ②请用系统命名法写出丙的名称 ,甲的同系物中,碳原子数最少的有机物的电子式为 。
    ③丙在加热和有催化剂的条件下可以被O2氧化,反应的化学方程式为 。
    (2)某有机化合物A经李比希法测得其分子内C、H、O原子个数比为4:4:1.现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
    方法一:质谱仪测得A的质谱图,如图甲。
    方法二:核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰,其面积之比为1:2:2:3,如图乙。
    方法三:利用红外光谱仪测得A的红外光谱,如图丙。
    已知:A分子中含有苯环,且苯环上只有一个取代基。试回答下列问题。
    ①A的相对分子质量为 。
    ②A的分子式为 ,其官能团名称为 。
    ③A与NaOH溶液反应的化学方程式为: 。
    14.某有机物含C,H,O、N四种元素,质量分数分别为32%、6.66%、42.67%、67%,该有机物的蒸汽对氢气的相对密度为37.5,通过计算确定:
    (1)有机物的分子式 ;
    (2)有机物可能的结构简式. ,
    15.(1)按官能团的不同,可以对有机物进行分类,请指出下列有机物的种类,填在横线上。
    ① ; ② ;
    ③ ;④ ;
    ⑤ ;
    (2)某烃A 0.2 ml在氧气中充分燃烧后,生成化合物B、C各1 ml。
    ①烃A的分子式为 。
    ②若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下,能与Cl2发生取代反应,其一氯代物只有一种,则A的结构简式为 。
    ③若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下与H2加成,其加成产物分子中含有3个甲基,则A可能的结构简式为 ;
    16.已知某烃A 在标况下的密度是3.215克 /升,取 7.2克A跟足量氧气充分燃烧.把燃烧后的产物全部通过浓硫酸,浓硫酸增重10.8克,再把剩余气体通过碱石灰,碱石灰增重22克,
    (1)该烃的摩尔质量为 ,
    (2)确定该有机物的分子式 ,
    (3)已知该烃的一氯代物只有一种,写出该烃的结构简式 。
    17.某研究性学习小组为了解有机物A的性质,对A的结构进行了如下实验。
    实验一:通过质谱分析仪分析得知有机物A的相对分子质量为90。
    实验二:用红外光谱分析发现有机物A中含有—COOH和 —OH。
    实验三:取1.8g有机物A完全燃烧后,测得生成物为2.64gCO2和1.08gH2O。
    实验四:经核磁共振检测发现有机物A的谱图中H原子峰值比为3:1:1:1。
    (1)有机物A的结构简式为 。
    (2)有机物A在一定条件下可以发生的反应有 。
    a.消去反应 b.取代反应 c.聚合反应 d.加成反应 e.氧化反应
    (3)有机物A在浓硫酸作用下可生成多种产物。其中一种产物B的分子式为C3H4O2,B能和溴发生加成反应,则B的结构简式为 。另一种产物C是一种六元环状酯,则C的结构简式为: 。
    (4)写出A与足量的金属钠反应的化学方程式: 。
    18.利用核磁共振技术测定有机物分子三维结构的研究获得了2002年诺贝尔化学奖。某研究小组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9.0g 和17.6g ,消耗氧气13.44L(标准状况下),则该物质的实验式是 。
    (2)使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定,相关结果如下:
    根据图1、图2、图3(两个峰的面积比为2∶3)推测:A的分子式为 ,A的结构简式 ,A分子中杂化的原子为 。
    (3)化合物A属于醇类的同分异构体有 种,写出其中核磁共振氢谱有两组吸收峰的结构简式 。
    19.完成下列问题。
    (1)有机物A完全燃烧只生成和,将12 g该有机物完全燃烧的产物通过足量浓硫酸,浓硫酸增重14.4 g,再通过足量碱石灰,碱石灰增重26.4 g,该有机物的分子式是 ,写出峰面积之比满足1∶1∶6的结构简式 。
    (2)已知有机物甲的相对分子质量为74。现确定有机物甲的结构简式:
    ①若甲的红外光谱如图所示,则该有机物的结构简式为 。

    ②若通过实验可知甲中含有羟基,写出羟基的电子式 ;甲可能的结构有 种;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 。

    20.化合物A经李比希法测得其中含C 72.0%、H 6.67%,其余为氧,质谱法分析得知A的相对分子质量为150.现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法:

    方法一:核磁共振仪可以测定有机物分子里不同化学环境的氢原子及其相对数量。如乙醇(CH3CH2OH)的核磁共振氢谱有3个峰,其面积之比为3∶2∶1,如图1所示。现测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1∶2∶2∶2∶3。
    方法二: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分子的红外光谱如图2所示。
    已知:A分子中只含一个苯环,且苯环上只有一个取代基。试回答下列问题:
    (1)A的分子式为 。
    (2)A的结构简式为 (写出一种即可)。
    (3)A的芳香类同分异构体有多种,请按要求写出所有符合条件的结构简式:
    ①分子中不含甲基的芳香酸: 。
    ②遇FeCl3溶液显紫色且苯环上只有两个对位取代基的芳香醛: 。
    三、实验题
    21.下列装置中有机物样品在电炉中充分燃烧,通过测定生成的和的质量,来确定有机物的分子式。

    请回答下列问题:
    (1)B装置中试剂X可选用 。
    (2)若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.44g样品,经充分反应后,D装置质量增加0.36g,E装置质量增加0.88g,已知该物质对的相对密度是22,则该样品的分子式为 。
    (3)若该有机物的核磁共振氢谱如下图所示,峰面积之比为1:3。则其结构简式为 。若只有一种类型的氢原子,则该有机物的结构简式为 。

    (4)某同学认为测定结果存在误差,应在E后再增加一个F装置,其主要目是 。
    22.某同学为测定有机物M(仅可能含C、H、O三种元素)的分子式,设计了如图所示的实验装置。(加热仪器略)。
    已知:装置C中样品M的质量为2.25g,实验结束后测得装置D增重1.35g,装置E增重5.94g(反应产物全部被吸收)。
    (1)仪器a的名称是 ,盛装的试剂名称为 。
    (2)装置B的作用是 ;装置F的作用是 。
    (3)M中 (填“含”或“不含”)O元素。
    (4)M的实验式为 。
    (5)若想知道M的分子式,则还需要知道M的 。
    23.实验室利用 Perkin 反应制备肉桂酸的一种方法如下:
    + +CH3COOH
    合成过程:在如图所示装置中加入 1.5g污水醋酸钾、3.8mL醋酸酐(约0.040ml)和 2.5ml 苯甲醛(约 0.025ml),加热、搅拌、165~167℃回流 1.5~2h。提纯过程(水蒸气提取装置如图):
    (1)合成过程应采用 加热(填标号)
    A.甘油浴(甘油沸点 290℃) B.水浴 C.煤气灯 D.电炉
    (2)空气冷凝管的作用是 。
    (3)“煮沸吸附”中树脂状物是肉桂酸发生脱羧反应产生苯乙烯聚合而成的。写出苯乙烯聚合的化学方程式 。
    (4)“酸化”的目的是 。
    (5)下列相关说法不正确的是 (填标号)
    A.“调节 pH”过程,分批加入Na2CO3以防止大量气体将反应液冲出
    B.“水蒸气提取”过程,当馏出液无油珠时,说明蒸馏结束
    C.“洗涤”肉桂酸粗品使用的溶剂是乙醇
    D.“纯化”过程可使用体积比为 3:1 的水和乙醇混合液进行重结晶
    (6)本实验的产率约为 %。
    A
    B
    C
    D
    模型或图谱
    H原子的电子云图
    SF6分子球棍模型
    C60可装入空腔大小适配的“杯酚”
    有机物A的质谱图
    名称
    相对分子质量
    熔点(℃)
    沸点(℃)
    密度(g·cm-3)
    溶解度(25℃)

    乙醇
    苯甲醛
    106
    -26
    179
    1.04
    微溶

    醋酸酐
    102
    -73
    140
    1.08
    易溶

    肉桂酸
    148
    133
    300
    ——
    微溶

    参考答案:
    1.B
    【详解】A.氢原子的核外只有1个电子,H原子的电子云图说明核外电子在原子核附近出现的几率大,故A错误;
    B.SF6中含有6个相同的极性键,且分子结构呈中心对称,正负电荷的重心重合,故其为非极性分子,故B正确;
    C.C和H原子不能形成氢键,杯酚与C60不能形成氢键,故C错误;
    D.由质谱图不能推测出氢原子的种类,只能确定有机物的相对的分子质量,故D错误;
    故选B。
    2.A
    【详解】该芳香族化合物的分子式为C8H8Cl2O2,分子中含有1个苯环,不饱和度为 ,故侧链不含不饱和键,由于该物质能使FeCl3溶液显紫色,故苯环上连有(酚)—OH。分子结构中有三种不同化学环境的H原子,它们的数目之比为2∶1∶1,由于分子中共有8个H原子,故该化合物应为对称结构,苯环上连有2个—CH2Cl,2个—OH。符合条件的同分异构体有: 、、,共4种。故A符合题意;
    故答案为A。
    3.D
    【详解】A.由反应示意图可知,苯炔中碳碳叁键的不饱和度变小,为加成反应,A正确;
    B.化合物乙中含1个苯环、1个碳环、1个羰基、1个酯基,则不饱和度为4+1+1+1=7,B正确;
    C.化合物甲中有7种不同环境的氢,核磁共振氢谱有7组峰,C正确;
    D.化合物甲中存在1个手性碳原子(如图*所示),D错误;
    答案选D。
    4.D
    【分析】测得某有机物M相对分子质量为164,分子中C、H、O元素质量含量分别为73.17%、7.32%、19.51%,则分子内含有C原子数为:,含有H原子数为:,含有O原子数为:,则M的分子式为C10H12O2,分子中只含有1个苯环,苯环上只有一个取代基,现测出M的核磁共振氢谱谱图有5个峰,其面积之比为1:2:2:1:6,则M的结构简式为或或等,据此分析解答。
    【详解】A.由以上分析可知M的分子式为C10H12O2,故A错误;
    B.含有1个苯环,若M为或,则1 ml的M最多能被3 ml H2还原,若M为,则1 ml的M最多能被4 ml H2还原,故B错误;
    C.若M为,则M不能使溴水褪色,故C错误;
    D.与M含有相同官能团,则含有酯基,处在对位的两个取代基有−CH3和−OOCCH2CH3、−CH3和−CH2OOCCH3、−CH3和−CH2CH2OOCH、−CH2CH3和−OOCCH3、−CH2CH3和−CH2OOCH,共5种,故D正确;
    综上所述,答案为D。
    5.D
    【详解】A.元素分析仪是利用化学反应测定有机化合物的元素组成,以及各元素的质量分数,A正确;
    B.可以利用同位素示踪法证实乙酸和乙醇的酯化反应的反应机理为:酸脱羟基醇脱氢,所以可以用同位素示踪法研究化学反应历程,B正确;
    C.石油裂解气可产生丙烯、乙烯等短碳链烯烃,可以使溴水褪色,也可以使高锰酸钾溶液褪色,C正确;
    D.C6H14 的同分异构体有以下5种:、、、、,其熔点各不相同,D错误;
    答案为:D。
    6.D
    【详解】A.由图可以看出,有机纳米管是由M构成的延伸网状结构,属于高分子化合物,故A正确;
    B.TAT中含有四个氨基,能与水分子之间形成更多的氢键,溶解性好于M,故B正确;
    C.N为有机纳米管,其分子大小与胶体微粒相当,将N均匀地分散在水中,形成的混合物为胶体,能发生丁达尔效应,故C正确;
    D.TAT中有5种等效氢,核磁共振氢谱有5组峰,邻茴香醛有6种等效氢,核磁共振氢谱有6组峰,故D错误。
    答案选D。
    7.A
    【详解】A.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后要趁热过滤,减少苯甲酸的损耗,故A错误;
    B.提取NaCl和晶体常采用不同的结晶方式,是因为它们在水中的溶解度受温度影响变化程度不同,故B正确;
    C.在苯甲酸重结晶实验中,水在加热过程中会蒸发,苯甲酸能溶于水,为减少过滤时苯甲酸的损失,防止过饱和提前析出结晶,加热溶解后还要加少量蒸馏水,故C正确;
    D.96% 的工业酒精制取无水乙醇,可采用的方法是加生石灰,CaO与水反应后生成的氢氧化钙沸点高,再蒸馏即可得到无水乙醇,故D正确;
    答案选A。
    8.A
    【详解】A.元素分析仪是实验室一种常规仪器,可对有机的固体、高挥发性和敏感性物质中C、H等元素的含量进行定量分析测定,但不能确定有机化合物的空间,故A错误;
    B.根据质谱图中的质荷比可以确定有机物的相对分子质量,故B正确;
    C.根据核磁共振氢谱的峰数目和峰面积比可以知道氢原子的种类和数目比,故C正确;
    D.乙醇和乙酸乙酯中的化学键、官能团不同,红外光谱可确定物质中的化学键和官能团,则通过红外光谱分析可以区分乙醇和乙酸乙酯,故D正确;
    故选A。
    9.B
    【分析】苯甲醛在碱性溶液中发生有机歧化反应,生成苯甲醇和苯甲酸钠,从而得到白色糊状物;加入水、乙醚进行萃取,苯甲醇溶解在乙醚中,苯甲酸钠溶解在水中,分液后得到有机层和水层。有机层进行蒸馏,得到苯甲醇;水层加入HCl,将苯甲酸钠转化为微溶于水的苯甲酸,过滤进行分离。
    【详解】A.由分析可知,操作I为萃取,用到的主要仪器有烧杯、分液漏斗,A正确;
    B.操作II为分液后所得有机层的蒸馏,利用乙醚和苯甲醇沸点的差异进行分离,B不正确;
    C.操作III是固、液分离的操作,应为过滤,C正确;
    D.粗苯甲酸中混有可溶性杂质,先在较高温度下溶于水制成浓溶液,再降低温度,让苯甲酸结晶析出,即通过重结晶法提纯,D正确;
    故选B。
    10.D
    【详解】A.乙酸乙酯的实验式即最简式为:CH2O,A错误;
    B.羰基中 O原子达到8e稳定结构,C原子有2个孤电子,B错误;
    C.2-甲基-1,3-丁二烯,一共5个碳,二烯含有两个双键,不饱和度为2,比饱和烃少4个H,所以分子式为:C5H8,C错误;
    D. 为烷烃的键线式,最长碳链含有6个C原子,主链为己烷,在2、4、4号碳原子各含有1个甲基,其名2,4,4—三甲基己烷,D正确;
    故选D。
    11.化学键或官能团的信息
    【详解】谱图中不同的化学键或官能团的吸收频率不同,因此分析有机化合物的红外光谱图,可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息。
    12. 分子离子 相对质量与电荷数 质荷比 质荷比 各类离子的相对丰度 46 质荷比最大
    【解析】略
    13.(1) NaOH水溶液 +NaCl+H2O 2-甲基-1-丁醇 2+O22+2H2O
    (2) 136 C8H8O2 酯基 +NaOH+CH3OH
    【详解】(1)①乙中的氯原子水解得到丙中的羟基,则反应III为氯代烃的水解反应,所以III所需试剂为NaOH水溶液;反应Ⅱ为乙发生消去反应生成甲的过程,反应的化学方程式为+NaCl+H2O;
    ②丙中主链上含有4个C原子、羟基位于1号碳原子上,甲基位于2号碳原子上,所以其名称为2-甲基-1-丁醇;甲的同系物中,碳原子数最少的有机物为乙烯,乙烯的电子式为;
    ③丙在加热和有催化剂条件下被氧气氧化生成醛,反应的方程式为2+O22+2H2O;
    (2)①由质谱图可知,有机物A的最大质荷比为136,则有机物A的相对分子质量为136;
    ②A分子内C、H、O原子个数比为4:4:1,则有机物A的实验式为C4H4O,设其分子式为(C4H4O)n,则(12×4+4+16)n=136,解得n=2,所以有机物A的分子式为C8H8O2,由红外光谱图可知,A分子含有苯环、碳氧双键,而A的不饱和度为5,没有其它不饱和键与环状结构,A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱有四个吸收峰且峰面积之比为1:2:2:3,说明分子中含有4种H原子,分子中氢原子数目分别为1,2,2,3,红外光谱中存在C=O、C-O-C、等结构,可知取代基为-COOCH3,故有机物A的结构简式为,有机物A含有的官能团为酯基;
    ③有机物A的结构简式为,A与NaOH溶液反应的化学方程式为+NaOH+CH3OH。
    14. C2H5O2N CH3CH2NO2 H2NCH2COOH
    【分析】根据相对原子质量及元素的质量分数来计算某化合物A中原子的个数之比,然后书写物质的化学式即可解答。
    【详解】(1)由于某化合物A的相对分子质量为37.5×2=65,C、H、O、N四种元素的质量分数分别为32%、6.66%、42.67%、67%,而相对原子质量分别为:12、1、16、14,则分子中碳、氢、氧、氮原子的个数之比为:=2:5:2:1,所以有机物的分子式为:C2H5O2N,故答案为:C2H5O2N;
    (2)有机物可以是含有硝基的化合物,可是含有氨基和羧基的化合物,结构简式为:CH3CH2NO2、H2NCH2COOH,故答案为:CH3CH2NO2、H2NCH2COOH。
    15. 酯 酚 醛 卤代烃 羧酸 C5H10 、、
    【分析】(1) 含有酯基 ,含有酚羟基,含有醛基属于醛,含有卤素原子,⑤含有羧基。
    (2)烃含有C、H两种元素,某烃A 0.2ml在氧气的充分燃烧后生成化合物B,C各1ml,即生成CO2、H2O各1ml。
    【详解】(1)① 含有酯基,属于酯类;② 含有酚羟基,属于酚类③含有醛基属于醛; ④含有卤素原子,属于卤代烃;⑤含有羧基属于羧酸。
    (2)①烃含有C、H两种元素,某烃A 0.2ml在氧气的充分燃烧后生成化合物B,C各1ml,即生成CO2、H2O各1ml,根据原子守恒,烃A的分子式为C5H10; 烃A不能使溴水褪色,故不存在双键,但在一定条件下,能与Cl2发生取代反应,其一氯代物只有一种,说明高度对称,则A的结构简式为;烃A能使溴水褪色,据不饱和度,A中含有一个双键,属于戊烯,在催化剂作用下与H2加成,其加成产物分子中含有3个甲基,则A可能的结构简式为、、
    16. 72g/ml C5H12 C(CH3)4
    【详解】(1)该烃的摩尔质量为:3.215克 /升×22.4L/ml=72g/ml。
    (2)7.2克A相当于0.1ml,浓硫酸吸收10.8克即0.6ml水,碱石灰吸收22克即0.5ml二氧化碳,相应地1mlA完全燃烧生成6ml水和5ml二氧化碳,该有机物分子中含有5个碳原子,12个氢原子,这些原子的相对原子质量之和为72,所以A的分子式为C5H12。
    (3)该烃属于烷烃,其一氯代物只有一种,说明A分子结构高度对称,该烃的结构简式为C(CH3)4。
    17. abce CH2=CHCOOH2 +2Na+H2
    【详解】2.64gCO2和1.08gH2O 中碳元素、氢元素的物质的量分别是×1=0.06ml、×2=0.12ml,根据质量守恒,1.8g有机物A中氧元素的物质的量是=0.06ml,A的最简式是CH2O,A的相对分子质量是90,所以A的分子式是C3H6O3;
    (1) A的分子式是C3H6O3,A中含有—COOH和 —OH ,核磁共振检测发现有机物A的谱图中H原子峰值比为3:1:1:1,则A的结构简式是;故答案为:;
    (2) a.含有羟基,能发生消去反应生成CH2=CHCOOH,故选a;
    b.含有羟基、羧基能发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,故选b;
    c.含有羟基、羧基能发生缩聚反应,故选c;
    d.不含碳碳双键,不能发生加成反应,故不选d;
    e.含有羟基,能发生氧化反应,故选e;
    故答案为:abce;
    (3) B的分子式为C3H4O2,B能和溴发生加成反应,说明B含有碳碳双键,则B的结构简式为CH2=CHCOOH;另一种产物C是一种六元环状酯,则C是,故答案为:CH2=CHCOOH;;
    (4) 中羟基、羧基都能与钠发生置换反应放出氢气,反应的化学方程式是+2Na+H2,故答案为:+2Na+H2。
    18.(1)
    (2) 或 C、O或碳、氧
    (3) 4
    【分析】有机物A中:n(H)==1.0ml,n(C)==0.4ml,n(O)= +-=0.1ml,故实验式为:C4H10O。
    【详解】(1)根据分析知该物质的实验式是C4H10O。
    故答案为:C4H10O。
    (2)由图1可知质荷比最大为74,即相对分子质量为74,故分子式为C4H10O;由图2可知A中含醚基,图3可知有两种不同环境的氢原子,推知结构简式为或,A分子中C、O均采用杂化。
    故答案为:,或,C、O或碳、氧
    (3)丁基有四种同分异构体,故化合物A属于醇类的同分异构体有4种,其中核磁共振氢谱有两组吸收峰的为。
    故答案为:4,。
    19.(1) C3H8O CH3CH(OH)CH3
    (2) CH3CH2OCH2CH3 4 (CH3)3COH
    【详解】(1)浓硫酸增重为H2O的质量,碱石灰增重为CO2的质量,则n (H2O)==0.8ml,n(CO2)==0.6ml,则该有机物中n(O)= ,据此易求出有机物中C、H、O的原子个数比为3:8:1,即有机物A的实验式为C3H8O,因氢原子数已达饱和,此实验式也就是有机物A的分子式;满足1∶1∶6的结构简式中含有2个甲基和1个羟基,为CH3CH(OH)CH3。
    (2)①有机物甲的相对分子质量为74,甲的红外光谱图显示有对称的-CH3、C-O-C、对称的-CH2-,甲中没有不饱和键且只含有C、H、O三种元素,分子式为C4H10O,则该有机物的结构简式为CH3CH2OCH2CH3;
    ②羟基中含有1个孤电子,羟基的电子式为 ,甲分子式为C4H10O,可能的结构有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、 (CH3)3COH、(CH3)2CHCH2OH,共4种;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。
    20.(1)C9H10O2
    (2)
    (3)
    【详解】(1)C、H、O原子个数比:,根据相对分子质量150,可求得其分子式:C9H10O2;
    (2)根据红外光谱图可知,A分子中含苯环、C-H、C=O、C-O-C、C-C和 ,所以A物质的结构简式: ;
    (3)A的芳香类同分异构体:
    ①分子中不含甲基的芳香酸: ;
    ②遇FeCl3溶液显紫色说明含酚羟基,苯环上只有两个对位取代基的芳香醛: ;
    21.(1)浓硫酸
    (2)C2H4O
    (3) CH3CHO
    (4)防止空气中H2O(g)、CO2进入E装置,影响测定结果
    【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),明确各装置的作用是解题的前提,A是生成氧气的装置,B用于干燥通入C中的氧气,C是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,D用来吸收水,测定生成水的质量,E用来吸收二氧化碳,测定生成二氧化碳的质量;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)B装置用于干燥通入C中的氧气,试剂X可选用浓硫酸;
    (2)E管质量增加0.88g为二氧化碳的质量,可得碳元素的质量:0.88g×=0.24g,D管质量增加0.36g是水的质量,可得氢元素的质量:0.36g×=0.04g,从而可推出含氧元素的质量为:0.44-0.24-0.04=0.16g,设最简式为CXHYOZ,则X:Y:Z=::=2:4:1,即最简式为C2H4O,该物质对H2的相对密度是22,则该样品的相对分子质量为44,分子式为C2H4O;
    (3)根据该有机物的核磁共振氢谱图,峰面积之比为1:3,则其结构简式为CH3CHO;若该物质只有一种类型的氢原子,说明结构中含有2个CH2,且具有对称性,则该有机物的结构简式为 ;
    (4)某同学认为测定结果存在误差,应在E后再增加一个E装置,目的是防止空气中H2O(g)、CO2进入E装置,影响测定结果。
    22.(1) 分液漏斗 双氧水
    (2) 除去O2中的水蒸气 防止空气中的H2O和CO2进入装置E
    (3)含
    (4)C9H10O2
    (5)相对分子质量
    【分析】装置A为制备氧气的装置,分液漏斗中为双氧水,B中浓硫酸,除去O2中的水蒸气,C中氧气与有机物M反应,D中增重为水的质量,E中增重为二氧化碳的质量,F中碱石灰是防止空气中的H2O和CO2进入装置E干扰实验结果。
    【详解】(1)仪器a的名称是分液漏斗,盛装的试剂名称为双氧水;
    (2)装置B的作用是除去O2中的水蒸气;装置F的作用是防止空气中的H2O和CO2进入装置E;
    (3)装置D增重1.35g,,装置E增重5.94g,,M的质量为2.25g,故,M中含氧元素;
    (4),,,故M的实验式为:C9H10O2;
    (5)若想知道M的分子式,则还需要知道M的相对分子质量。
    23. A 冷凝回流 n 将肉桂酸盐转化为肉桂酸 C 80%
    【分析】苯实验通过苯甲醛和乙酸酐的反应制备肉桂酸,反应开始时向三颈瓶中加入无水醋酸钠、乙酸酐和苯甲醛,控制反应温度在165~167℃反应1.5~2h,得到混合产物,混合产物经水蒸气提取、煮沸吸附、趁热过滤得到肉桂酸盐,将肉桂酸盐与浓盐酸酸化得到肉桂酸粗产品,将肉桂酸粗产品纯化得到纯净的肉桂酸,据此分析。
    【详解】(1)加热需要温度为:165~167℃,水浴温度不够,甘油浴温度够且好控制,受热均匀,故选择A;
    (2)空气冷凝管垂直放置,使挥发的反应物冷凝回流;
    (3)加聚反应,双键打开,苯环放在支链上,故反应方程式为:n;
    (4)前面加入碳酸钠,将肉桂酸转化为肉桂酸盐,熔沸点增大,加热除去苯甲醛,加入酸,再将肉桂酸盐转化为肉桂酸;
    (5)A选项,体系中有大量的酸,分批加入碳酸钠可以防止酸与碳酸钠反应放出的气体将反应液冲出,A正确;
    B选项,“水蒸气提取”过程中,当馏出液无油珠时,说明肉桂酸盐已经完全提取出来,此时说明提取结束,B正确;
    C选项,肉桂酸溶于乙醇,不能能用于洗涤肉桂酸,C错误;
    D选项,“纯化”过程中使用体积比为3:1的水和乙醇的混合液进行重结晶,此时溶于水的杂质转移到水中,而肉桂酸没有转移,D正确;
    故选择C;
    (6)产率=得到产品的量÷理论上应该得到的产品的量,通过少量0.025ml苯甲醛理论可以获得3.7g产品,实际获得2.96g,产率=×100%=80%。

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