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文档简介
第3章有机合成及其应用合成高分子化合物单元测试卷一、单选题1.普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构简式如图所示。下列描述不正确的是A.该物质有3种含氧官能团B.1mol该物质能与4mol氢气发生反应C.该物质能使酸性KMnO4溶液褪色D.1mol该物质最多可与2molNaOH反应2.工程塑料PBT的结构简式为:,下列有关PBT的说法正确的是A.PBT是通过加聚反应得到的高聚物B.PBT分子中含有酯基C.PBT的单体中有芳香烃D.PBT的单体均能与Na、NaOH、Na2CO3反应3.M()和N()在一定条件下可制得环氧树脂粘合剂P,其结构如下:下列说法正确的是A.M的一氯代物有2种B.1molM能与4molBr2的水溶液发生反应C.N的核磁共振氢谱共有5组峰D.高分子P是通过加聚反应制得4.下列各组有机化合物中,不论三者以什么比例混合,只要总物质的量一定,则完全燃烧时消耗氧气的质量不变的是A.,, B.,,C.,, D.,,5.工业上可由乙苯生产苯乙烯:+H2↑,下列有关说法正确的是A.该反应的类型为取代反应B.乙苯的同分异构体共有三种C.可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯D.乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数最多均为76.拟除虫菊酯类农药是一种高效、低毒、对昆虫有强烈触杀作用的杀虫剂,其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如图所示:下列关于该化合物的叙述不正确的是A.该化合物的分子式为C22H19NO3Br2B.该化合物属于烃C.该化合物在碱性条件下失去药效D.该化合物在一定条件下可发生加成反应7.已知酸性>H2CO3>,综合考虑反应物的转化率和原料成本等因素,将转化为的合理方法是A.与稀H2SO4共热后,加入足量的NaHCO3溶液B.与稀H2SO4共热后,加入足量的Na2CO3溶液C.与足量的NaOH溶液共热后,再加入足量稀H2SO4D.与足量的NaOH溶液共热后,再通入足量CO28.利用下图所示的有机物X可生产Y。下列说法正确的是A.1molX分子和溴水反应最多消耗4molBr2B.X可以发生氧化、酯化、加聚反应C.Y既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可使酸性KMnO4溶液褪色D.1molX与足量NaOH溶液反应,最多消耗4molNaOH,1molY最多能与4molH2发生加成反应9.一种药物合成中间体结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是A.属于芳香烃B.分子中所有碳原子不可能共平面C.苯环上的一氯代物有4种(不考虑立体异构)D.分子中含有两种官能团10.下列有机物的核磁共振氢谱有6组峰的是A. B. C. D.11.3g某有机化合物在足量氧气中完全燃烧,生成4.4gCO2和1.8gH2O。下列说法不正确的是A.该有机化合物中只含有碳元素和氢元素B.该有机化合物中一定含有氧元素C.该有机化合物的分子式可能是C2H4O2D.该有机化合物分子中碳原子数与氢原子数之比一定是1∶212.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.2,1:313.某有机物A质谱图、核磁共振氢谱图如图,则A的结构简式可能为A.CH3OCH2CH3 B.CH3CH2OHC.CH3CHO D.CH3CH2CH2COOH14.葡萄糖在生物体内会发生分子内反应形成葡萄糖的半缩醛(如图所示),物质A和B分别为两种葡萄糖半缩醛,下列说法正确的是
A.形成半缩醛时发生了取代反应B.葡萄糖半缩醛A和B的分子式均为C6H10O6C.物质A分子不具有手性D.半缩醛的形成可看作羟基与醛基发生了加成反应15.下列说法中不正确的是A.红外光谱仪、核磁共振仪都可用于有机物的结构分析B.HCHO中含有的官能团是羟基C.中含有酯基D.2,5—二甲基己烷的核磁共振氢谱中出现了三个峰二、填空题16.已知某烃A在氧气中充分燃烧后,生成二氧化碳和水的物质的量均为。请回答下列问题:(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,能与氯气发生取代反应,其一氯代物只有一种,则烃A的键线式为_______。(3)若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下,与加成,其加成产物经测定分子中含有4个甲基,烃A可能有的结构简式为_______。(4)分子中比A少两个碳原子的A的烯烃同系物共有_______种(不考虑顺反异构),其中只含有一个甲基的结构简式为_______。17.以乙烯为基本原料,合成六元环状化合物D的反应如下所示(部分试剂、产物及反应条件略去):请写出各步反应的化学方程式和反应类型___________。18.按要求回答下列问题:(1)有机物X的分子式为,其红外光谱如图所示:则该有机物可能的结构为_______(填字母)。A. B.C. D.(2)有机物Y的结构可能有和两种,要用物理方法对其结构进行鉴定,可用_______。①有机物Y若为,则红外光谱能检测出有_______(填官能团名称);核磁共振氢谱中应有_______组峰。②有机物Y若为,则红外光谱能检测出有_______(填官能团名称);核磁共振氢谱中应有_______组峰。19.回答下列问题:(1)根据核磁共振氢谱图可以确定有机物分子中氢原子的种类和相对数目。①下列分子中,其核磁共振氢谱中只有一组峰的物质是_______(填字母)。A.
B.
C.
D.②化合物A和B的分子式都是,A的核磁共振氢谱如下图所示,则A的结构简式为_______,请预测B的核磁共振氢谱上有_______组峰。③若用核磁共振氢谱来研究的结构,请简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定分子结构的方法是_______。(2)有机物C常用于食品行业。已知9.0gC在足量中充分燃烧,将所得的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4g和13.2g,经检验剩余气体为。①C分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是_______,则C的分子式是_______。②C能与溶液发生反应生成,C一定含有的官能团名称是_______。③C分子的核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比是1:1:1:3,则C的结构简式是_______。④0.1molC与足量Na反应,在标准状况下产生的体积是_______L。三、计算题20.由人体尿液分离出来的结晶化合物A,熔点为187~188℃。现对化合物A进行如下实验:(1)A的蒸气密度为8.0g·L-1(已折合成标准状况)。取17.9gA完全燃烧,将生成的气体先通过浓硫酸,浓硫酸质量增加8.1g,再将剩余气体通过碱石灰,气体质量减轻39.6g;另取17.9gA使其完全分解,可得到1.12L(标准状况)氮气。则A的分子式为___________。(2)A和足量6mol·L-1的盐酸混合加热可以完全水解,1molA水解可生成1molB和1molC。已知:A、B、C三种物质的分子中均含有一个羧基;B仅由碳、氢、氧三种元素组成,三种元素原子的物质的量之比为7:6:2,且B不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;C的名称为甘氨酸。试写出A的结构简式:___________,B的分子式:___________,C的一种同分异构体的结构简式:___________。21.完全燃烧1.00g某脂肪烃,生成3.08gCO2和1.44gH2O。实验测得其相对分子质量为100。请回答下列问题:(1)该脂肪烃分子式为____。(2)该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有____种。22.有机物A由碳、氢、氧三种元素组成,经测定其相对分子质量为90,现取1.8gA在纯氧中完全燃烧,将产物依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重1.08g,碱石灰增重2.64g。回答下列问题:(1)1.8gA中所含氢原子、碳原子的物质的量分别是________、________。(2)通过计算确定该有机物的分子式___________。23.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)______________四、实验题24.实验室利用氰基乙酸酯(NC—CH2—COOR)制备医用胶单体原理如下:实验步骤∶步骤1.将一定量甲醛和碱催化剂、复合助剂加入图1装置进行加热,然后向其中缓慢滴加氰基乙酸酯(NC—CH2—COOR),使体系升温至85~90℃反应2~3h;步骤2.加入一定量的磷酸终止反应后回流1h;步骤3.将烧瓶中的产物转移至图2装置冷却至60℃,加入一定量五氧化二磷,进行减压蒸馏;步骤4.在0.1MPa下进行热裂解,收集160~190℃的馏分。回答下列问题∶(1)图2中的仪器a名称为___________。(2)收率与原料配比、温度的关系如图3,制备该医用胶单体的最佳条件为___________。(3)步骤3中加入五氧化二磷的目的是___________。(4)医用胶单体的核磁共振氢谱图(H-NMR)如下∶(已知A、B表示除氢原子之外的不同的原子或基团,则分子中的Ha和Hb两原子在核磁共振氢谱中会显示出两组峰,峰面积之比为1∶1)推知医用胶单体的结构简式为___________。(5)步骤1中发生反应的化学方程式为___________。(6)检验医用胶单体中的氰基可选用的实验用品是___________(填序号)。a.稀盐酸b.NaOH溶液c.湿润的红色石蕊试纸d.湿润的蓝色石蕊试纸25.乙烯是石油化学工业重要的基本原料,可用于合成有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。回答下列问题:I.实验室制取乙烯(1)仪器a的名称是_______,上述装置中制取乙烯的化学方程式为_______。(2)图中NaOH溶液的作用是_______,能证明该装置中有乙烯生成的实验现象是____。II.羟基乙酸是一种重要的有机合成原料,可通过以下路线合成:(3)A→B的反应类型是_______,有机物C的结构简式为_______。(4)某工厂用7t乙烯生产羟基乙酸,最终得到8t羟基乙酸产品,计算该流程的总产率为_______(保留两位有效数字)。(5)一定条件下羟基乙酸可发生缩聚反应生成重要的医药材料PGA(),该反应的化学方程式为_______。26.某化学小组为测定有机物G的组成和结构,设计实验装置及实验步骤如图:回答下列问题:(1)“加热反应管C”和“打开分液漏斗活塞”这两步操作应先进行___。(2)装置B中浓H2SO4的作用是___。(3)装置F中碱石灰的作用是___。(4)若准确称取8.8g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),洗气瓶D质量增加7.2g。U型管E质量增加17.6g,又知有机物G的质谱图(如图所示)为:该有机物的分子式为___。(5)另取有机物G8.8g,跟足量NaHCO3溶液反应,生成2.24LCO2(标准状况),经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6:1:1,综上所述,G的结构简式为___。27.三聚氰胺含氮量较高,但对人体有害。一些不法乳制品企业为了提高乳制品中蛋白质含量,向乳制品中添加三聚氰胺,使儿童患肾结石。如图所示的实验装置可用来测定三聚氰胺的分子式。已知:三聚氰胺的相对分子质量为126。取1.26g三聚氰胺样品,放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O、N2,实验测得装置B增重0.54g,C增重1.32g,排入F中水的体积为672mL(可按标准状况计算)。(1)E装置的作用是_______。(2)需要加热的装置是_______(填字母)。(3)装置D的作用是_______。(5)三聚氰胺的分子式为_______。(4)确定三聚氰胺的结构式的测定方法为:_______。参考答案:1.B【解析】A.该物质有酯基、羟基、羧基3种含氧官能团,A正确;B.1mol该物质含有2mol碳碳双键,能和2molH2发生加成反应,B不正确;C.含有-OH、C=C,可使酸性KMnO4溶液褪色,C正确;D.含有-COO-、-COOH,能与NaOH反应,则1mol该物质最多可与2molNaOH反应,D正确;答案选B。2.B【解析】由结构可知,该物质为缩聚反应生成的高分子,含-OH、-COOC-、-COOH,单体为对苯二甲酸和丙二醇,以此来解答。【解析】A.PBT是缩聚反应得到的高分子化合物,单体中不含碳碳双键,故A错误;B.含-OH、-COOC-、-COOH,则PBT分子中含有羧基、羟基和酯基,故B正确;C.芳香烃含苯环,且只有C、H元素,而单体为羧酸和醇,为烃的衍生物,故C错误;D.单体丙二醇不能与NaOH、Na2CO3反应,故D错误;故选B。3.B【解析】A.M()苯环上有两种不同化学环境下的氢,两个甲基在对称位,也有一种化学环境的氢,则M的一氯代物有3种,选项A错误;B.M的酚羟基上的邻位还有4个H能与溴发生取代反应,故1molM能与4molBr2的水溶液发生反应,选项B正确;C.N()有3种不同化学环境的氢,故核磁共振氢谱共有3组峰,选项C错误;D.高分子P是通过缩聚反应制得的,选项D错误;答案选B。4.B【解析】有机物分子式为时,1mol该有机物完全燃烧时消耗O2的物质的量为;有机物分子式为时,1mol该有机物完全燃烧时消耗O2的物质的量为,有机物总物质的量一定,完全燃烧时消耗氧气的质量不变,说明有机物()分子的与有机物()分子的相同,据此分析判断。【解析】A.的,的,的,A不符合题意;B.的,的,的,B符合题意;C.的,的,的,C不符合题意;D.的,的,的,D不符合题意;答案选B。5.C【解析】A.该反应过程中,-CH2CH3→-CH=CH2,由饱和键变为不饱和键,属于消去反应,不属于取代反应,A项错误;B.乙苯的同分异构体可以是二甲苯,二甲苯有邻、间、对三种,C8H10还可以是含有双键、三键的链状不饱和烃,所以乙苯的同分异构体多于三种,B项错误;C.乙苯与溴不反应,苯乙烯含有碳碳双键,与溴发生加成反应,溴的四氯化碳溶液褪色,可以鉴别,故C正确;D.苯环是平面正六边形,由于乙基中的两个碳原子均为四面体形碳原子,故乙苯共平面的碳原子最少有7个,最多有8个;而苯乙烯中,苯基和乙烯基均是平面形分子,通过碳碳单键的旋转两个平面可以重合,共平面的碳原子有8个,D项错误;故选C。6.B【解析】A.根据结构简式,该化合物的分子式为C22H19NO3Br2,A叙述正确;B.溴氰菊酯中除含有碳、氢元素外,还含有氮、氧、溴元素,不属于烃,B叙述错误;C.该化合物中含有酯基,具有酯的性质,在碱性条件下水解而失去药效,C叙述正确;D.该化合物中含有碳碳双键,能发生加成反应:D叙述正确;答案为B。7.D【解析】A.在稀硫酸催化下水解可生成邻羟基苯甲酸,再加入碳酸氢钠溶液,羧基可与其反应生成,但是由于酯在酸性条件下水解程度较小,酯的转化率较小,故该方法原料转化率较低,A错误;B.在稀硫酸催化下水解可生成邻羟基苯甲酸,再加入碳酸钠溶液,酚羟基和羧基都反应,得不到目标产物,B错误;C.与足量的NaOH溶液共热后,再加入足量稀H2SO4生成邻羟基苯甲酸,得不到目标产物,C错误;D.与足量的NaOH溶液共热,可完全水解,原料转化率高,水解液中再通入足量二氧化碳,由于碳酸的酸性弱于苯甲酸但强于苯酚,故可生成邻羟基苯甲酸钠,D正确;答案选D。8.B【解析】A.1molX中含有3mol碳碳双键,可以与3molBr2发生加成反应;此外酚羟基的邻、对位氢原子可与Br2发生取代反应,则1molX与溴水反应最多消耗5molBr2,A错误;B.X中含有碳碳双键、醇羟基、酚羟基,均可被氧化,含有羟基和羧基,可以发生酯化反应,含有碳碳双键,可以发生加聚反应,B正确;C.Y中不含酚羟基,不能与FeCl3溶液发生显色反应,C错误;D.1molX含有1mol—COOH、1mol酰胺基、1mol酚羟基与羧基形成的酯基、1mol酚羟基,则1molX最多消耗5molNaOH,D错误;答案选B。9.D【解析】A.分子中含有氧元素,属于烃的衍生物,不属于烃,A项错误;B.乙烯属于平面结构,单键可以旋转,两个苯环和侧链的平面均可以通过旋转单键处于同一平面,因此分子中所有碳原子可以共平面,B项错误;C.该分子不存在对称结构,苯环上存在7种不同化学环境的氢,其苯环上的一氯代物有7种(不考虑立体异构),C项错误;D.分子中含有碳碳双键、羟基两种官能团,D项正确。故选D。10.A【解析】A.该分子结构不对称,含6种不同化学环境的H,核磁共振氢谱有6组峰,峰面积比为1:1:1:1:1:3,A正确;B.该分子中含4种不同化学环境的H,核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为1:1:1:3,B错误;C.该分子中含4种不同化学环境的H,核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为1:2:2:3,C错误;D.苯中的六个氢原子是完全相同的,核磁共振氢谱有1组峰,D错误;故选A。11.A【解析】根据已知条件,该有机物完全燃烧生成4.4gCO2,根据质量守恒定律,该有机物中含有×12g/mol=1.2g碳,同理该有机物中含有×1g/mol×2=0.2g氢,在有机物质量中该有机物中C、H两种元素质量和(1.2g+0.2g=1.4g)并不等于有机物总质量(3.0g),说明该有机物中还含有氧原子,据此分析。【解析】A.根据分析,该有机物中除含有碳、氢两种元素外,还含有氧元素,A错误;B.根据分析,该有机物中C、H两种元素质量和并不等于有机物总质量,说明该有机物中还含有O元素,B正确;C.根据有机物中各元素质量可得,该有机物的实验式为CH2O,则该有机物的分子式可能为C2H4O2,C正确;D.根据有机物中各原子的质量的,有机物中碳原子数与氢原子数比为∶=1∶2,D正确;故答案选A。12.D【解析】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。13.B【解析】根据图中信息得到该有机物A的质荷比为46,有三种位置的氢。【解析】A.CH3OCH2CH3质荷比为60,而有机物A质荷比为46,故A不符合题意;B.CH3CH2OH质荷比为46,有三种位置的氢,与题中信息一致,故B符合题意;C.CH3CHO质荷比为44,有两种位置的氢,与题中信息不一致,故C不符合题意;D.CH3CH2CH2COOH质荷比为88,有四种位置的氢,与题中信息不一致,故D不符合题意。综上所述,答案为B。14.D【解析】A.形成半缩醛时,羰基断裂一根键,发生了加成反应,故A错误;B.葡萄糖和A、B分子式均为C6H12O6,三者互为同分异构体,故B错误;C.物质A的1个分子中含有5个手性碳原子,具有手性,故C错误;D.根据葡萄糖和半缩醛A、B的结构简式可知,半缩醛的形成可看作羟基与醛基发生了加成反应,故D正确;选D。15.B【解析】A.红外光谱、核磁共振氢谱是应用于有机结构分析的现代物理方法,A正确;B.HCHO是甲醛,含有的官能团是醛基,B错误;C.可以看作,其中含有酯基,C正确;D.2,5二甲基己烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH2CH(CH3)2,核磁共振氢谱中出现三个峰,D正确;故答案为:B。16.(1)C6H12(2)(3)、、(4)
3
【解析】0.2mol某烃充分燃烧生成CO2和H2O均为1.2mol。则1mol该烃中含有H、C原子为12mol、6mol。(1)1mol该烃中含有H、C原子为12mol、6mol。该烃的化学式为C6H12;(2)该分子中不饱和度为1,且不能使溴水褪色说明无不饱和键,则该物质为环烃。且其一氯代物只有一种,为对称结构;(3)与H2加成后的产物为和,推测该不饱和烃即在该结构中加入双键,即该烃为;(4)分式为且属于烯烃的有、、,共3种,其中只含一个甲基的是。17.A→B:CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br,加成反应;B→C:CH2BrCH2Br+2H2OCH2OHCH2OH+2HBr,取代反应;C→D:2CH2OHCH2OH+H2O,取代反应【解析】乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,反应的化学方程式:CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br,再发生水解反应生成乙二醇,反应的化学方程式:CH2BrCH2Br+2H2OCH2OHCH2OH+2HBr,最后2个乙二醇自身发生取代反应脱去1个水生成醚键,反应的化学方程式:2CH2OHCH2OH+H2O。18.(1)AB(2)
红外光谱法
羧基
2
酯基
2【解析】(1)A、B项都有两个-CH3,且不对称,都含有C=O、C-O-C,所以A、B项符合图示;C项只有一个-CH3,不会出现不对称的现象;D项中没有C-O-C键,且-CH3为对称结构。(2)常用的鉴定有机物结构式物理方法为红外光谱法;①中,红外光谱能检测出有羧基,化学键有O-H、C=O、C-O、C-C、C-H,所以共有5个振动吸收;分子中含有2种氢(-CH3、-OH),所以核磁共振氢谱中应有2个峰;②|中,红外光谱能检测出有酯基,化学键有C=O、C-O-C、C-H,所以共有3个振动吸收;分子中含有2种氢(-CH3、H-C=O),所以核磁共振氢谱中应有2个峰。19.(1)
AD
2
通过其核磁共振氢谱中峰的数目可以判断:有3组峰时,分子结构为;有1组峰时,分子结构为(2)
90
羧基
CH3CH(OH)COOH
2.24【解析】(1)①在有机物分子中,根据核磁共振氢谱中能信号可以确定:有机物分子中氢原子的种类和相对数目。、均只有一种氢原子,也只有一种气原子,、、均有两种氢原子,有三种气原子,故选AD;②根据谱图可知,A含有1种环境的4个H,A的结构简式为:BrCH2CH2Br;B为A的同分异构题体,B的结构简式为:CHBr2CH3,核磁共振氢谱上有2种环境的H,故B的核磁共振氢谱上有2个峰;③可以根据核磁共振氢谱中峰的个数来推断其结构简式,具体方法为:通过其核磁共振氢谱中峰的数目可以判断:有3组峰时,分子结构为;有1组峰时,分子结构为;(2)①有机物质谱图中,最右边的峰表示有机物的相对分子质量,因此该有机物的相对分子质量为90;浓吸水,所以生成的水是5.4g,即0.3mol;碱石灰吸收,则是13.2g,即0.3mol。所以9.0gC中氧原子的物质的量是,此有机物的实验式为,又因其相对分子质量为90,所以C的分子式为;②C能与溶液发生反应生成,则C中含有羧基;③根据氢原子的种类及个数之比可知,C的结构简式为CH3CH(OH)COOH;④C的1个分子中含有1个羟基和1个羧基,所以0.1molC与Na反应能生成,标准状况下的体积是2.24L。20.
C9H9NO3
C7H6O2
CH3CH2NO2(答案合理即可)【解析】(1)A的摩尔质量M(A)=8.0g/L×22.4L/mol=179.2g/mol,由题给信息可知,17.9gA的物质的量为n(A)=17.9g÷179.2g/mol=0.1mol,完全燃烧17.9gA生成的气体通过浓硫酸增重8.1g,即水的质量是8.1g,其物质的量是n(H2O)=8.1g÷18g/mol=0.45mol;剩余气体通过碱石灰,气体质量减少39.6g,即CO2的质量为39.6g,其物质的量为n(CO2)=39.6g÷44g/mol=0.9mol,0.1molA完全分解产生标准状况下的N2
1.12L,则N2的物质的量n(N2)=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol,可见0.1molA可产生0.45molH2O、0.9molCO2、0.05molN2,则0.1molA中含O原子的物质的量为,则1molA中含有9molC、9molH、1molN、3molO原子,故A的分子式为C9H9NO3;(2)C9H9NO3+H2OB+C,,且的结构简式为,相对分子质量为75,B的相对分子质量为179+18-75=122,又因B的最简式为C7H6O2,C7H6O2的式量是122,所以B的分子式为C7H6O2,B为,由于B、C是A水解产生,则A结构简式为;C的结构简式为H2N-CH2COOH,C属于氨基酸,根据氨基酸与碳原子数相同的硝基化合物互为同分异构体,则C的同分异构体的结构简式为CH3CH2NO2。21.(1)C7H16(2)5【解析】(1)1.00g某脂肪烃的相对分子质量为100,其物质的量为=0.01mol,完全燃烧生成的二氧化碳的物质的量为=0.07mol,水的物质的量为=0.08mol,依据原子守恒,脂肪烃分子中碳原子数为=7,氢原子数为=16,该脂肪烃分子式为C7H16。(2)该脂肪烃分子式为C7H16,为烷烃,依据减碳移位法可知,该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有、、、、共5种。22.
0.12mol
0.06mol
C3H6O3【解析】浓硫酸增重为水的质量,根据水的质量,确定水的物质的量,进一步确定氢原子的物质的量,同理得碳原子的物质的量,再根据有机物的质量和相对分子质量确定A的物质的量,进一步求得C、H、O的原子个数,最后确定有机物A的分子式。【解析】(1)浓硫酸增重1.08g为水的质量,则n(H2O)==0.06mol,n(H)=2n(H2O)=0.12mol;碱石灰增重2.64g为燃烧生成CO2的质量,n(CO2)==0.06mol,则n(C)=0.06mol.故答案为:0.12mol,0.06mol(2)因为m(A)=1.8g,M(A)=90g/mol,所以n(A)===0.02mol,所以N(C)==3,N(H)==6,则N(O)==3,所以该有机物的分子式为.故答案为:.【点睛】本题考查有机物分子式的确定,题目难度一般。注意分析有机物分子式的确定方法。23.
40.9%
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.【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)==0.012mol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)=×100%≈40.9%;0.144g水的物质的量为:n(H2O)==0.008mol0.008mol水中含有0.016molH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)=×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=0.192g24.
直形冷凝管
甲醛和氨基乙酸酯的配比为1.00、温度为80℃
干燥有机物
nNC—CH2—COOCH2CH2CH2CH3+nHCHO+nH2O
ad【解析】氰基乙酸酯(NC—CH2—COOR)和甲醛在碱催化下发生聚合反应生成和水,,再裂解得到最终产物。【解析】(1)根据仪器构造可知,图2中的仪器a名称为直形冷凝管。(2)根据图3可知,当甲醛和氨基乙酸酯的物质的量之比为1.00、温度为80℃时,收率最高,所以制备该医用胶单体的最佳条件为甲醛和氨基乙酸酯的配比为1.00、温度为80℃。(3)发生第一步反应时生成了水,步骤3中加入五氧化二磷的目的是除去中间产物中的水。(4)根据核磁共振氢谱图(H-NMR)可知,该医用胶单体有6种不同化学环境的氢原子,个数比为1:1:2:2:2:3,所以该有机物的结构简式为。(5)步骤1是氰基乙酸丁酯(NC—CH2—COOCH2CH2CH2CH3)和甲醛在碱催化下发生聚合反应,发生反应的化学方程式为:nNC—CH2—COOCH2CH2CH2CH3+nHCHO+nH2O。(6)氰基能发生水解生成羧基,所以可以用稀盐酸和湿润湿润的蓝色石蕊试纸检验医用胶单体中的氰基,故选用的实验用品是ad。25.(1)
圆底烧瓶
CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O(2)
除去乙烯中混有的SO2、CO2等酸性气体
品红溶液不褪色,酸性KMnO4溶液紫色褪去(3)
氧化反应
HOCH2CH2OH(4)42%(5)nHOCH2COOH+(n-1)H2O【解析】I.乙醇与浓硫酸反应生成乙烯的同时浓H2SO4易将乙醇氧化为C或CO和CO2,浓H2SO4被还原为SO2,乙烯具有还原性,可根据酸性KMnO4溶液褪色来证明有乙烯生成,由于SO2也具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色,会干扰乙烯的检验,所以检验乙烯之前必须除净SO2,则NaOH溶液的作用是除去乙烯中混有的SO2、CO2等酸性气体,品红溶液可检验是否除净。II.由合成路线可知,乙烯催化氧化生成环氧乙烷,环氧乙烷和水反应得到C,C发生催化氧化得到乙二醛,可推知C为乙二醇,乙二醛先与浓NaOH作用,再酸化得到羟基乙酸。(1)由仪器构造可知,仪器a的名称是圆底烧瓶,实验室用乙醇与浓硫酸加热到170反应生成乙烯和水,反应的化学方程式为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,故答案为:圆底烧瓶;CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;(2)由分析可知,制取乙烯时同时生成了SO2、CO2等酸性气体,为防止干扰乙烯的检验,用NaOH溶液除去乙烯中混有的SO2、CO2等酸性气体;乙烯和二氧化硫都能使酸性KMnO4溶液褪色,所以能证明该装置中有乙烯生成的实验现象是品红溶液不褪色,排除的干扰,酸性KMnO4溶液紫色褪去,故答案为:除去乙烯中混有的SO2、CO2等酸性气体;品红溶液不褪色,酸性KMnO4溶液紫色褪去;(3)有机物加氧去氢的反应为氧化反应,A→B过程中为加氧反应,故反应类型是氧化反应,由分析可知,乙二醇催化氧化生成乙二醛,则有机物C为乙二醇,结构简式为HOCH2CH2OH,故答案为:氧化反应;HOCH2CH2OH;(4)由转化关系可知,理论上乙烯反应得到等物质的量的羟基乙酸,则用7t乙烯生产羟基乙酸,理论上得到羟基乙酸的质量为76=19t,则该流程的总产率为100%=42%,故答案为:42%。(5)羟基乙酸分子中含有羟基和羧基,在一定条件下发生缩聚反应生成高聚物,反应的化学方程式为nHOCH2COOH+(n-1)H2O故答案为:nHOCH2COOH+(n-1)H2O。26.(1)打开分液漏斗活塞(2)除去O2中的水蒸气(3)防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中(4)C4H8
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