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文档简介
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.高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料2.下列有机物的核磁共振氢谱有6组峰的是A. B. C. D.3.对有机物的化学性质叙述错误的是A.既能发生氧化反应又能发生还原反应B.与足量H2发生加成反应,可消耗2molH2C.能发生加聚反应生成高聚物D.能使Br2的水溶液褪色,1mol该物质恰好与1molBr2反应4.2020年8月19日发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版)》中指出,氯喹类药物可用于治疗新冠肺炎。氯喹和羟基氯喹的结构分别如图1和图2所示,对这两种化合物的描述错误的是A.氯喹的化学式为C18H26N3Cl,羟基氯喹的化学式为C18H26N3OClB.与足量的H2发生加成反应后,两分子中的手性碳原子数相等C.加入NaOH溶液并加热,再加入AgNO3溶液后生成白色沉淀,可证明氯喹或羟基氯喹中含有氯原子D.为增大溶解度,易于被人体吸收,经常把氯喹或羟基氯喹与硫酸、盐酸或磷酸制成盐类5.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.,,6.某化合物的结构(键线式)及球棍模型如下该有机分子的核磁共振氢谱图如下图:下列关于该有机物的叙述正确的是A.该有机物不同化学环境的氢原子有6种B.该有机物属于芳香族化合物C.键线式中的Et代表的基团为D.184g该有机物在一定条件下完全燃烧消耗氧气的物质的量至少为10mol7.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8.3g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∶29.某有机物4.6g在空气中完全燃烧,生成二氧化碳4.48L(标准状况)和水5.4g。已知这种有机物的蒸汽密度是相同状况下氢气密度的23倍,且能和金属钠反应,则该有机物的结构简式为A.CH3CH3 B.C2H5OH C.CH3-O-CH3 D.HO-CH2CH2-OH10.一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如下图。下列关于该高分子的说法正确的是A.氢键对该高分子的性能没有影响B.完全水解产物的单个分子中,含有官能团或C.结构简式为D.完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境11.一种活性物质的结构简式为,下列有关该物质的叙述正确的是A.能发生取代反应,不能发生加成反应B.既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物C.与互为同分异构体D.该物质与碳酸钠反应得12.某烃的相对分子质量为134,该烃的所有的可能结构中属于芳香烃且苯环上只有1条交链的有A.10种 B.8种 C.6种 D.4种13.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714.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15.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.2,1:3二、填空题16.快乐是什么?精神病学专家通过实验发现:在大脑的相应部位——“奖赏中心”给予柔和的电击,便会处于似手极度快乐的状态。通过研究发现“奖赏中心”传递信息的化学物质是多巴胺,已知多巴肢的结构为:;回答下列问题:(1)多巴胺的分子式为___________。(2)写出多巴胺与浓溴水反应的化学方程式:___________。(3)多巴胺可由香兰素与硝基甲烷反应后再经锌汞齐还原水解制得,合成过程如下:①指出反应①反应类型___________。②写出M的结构简式___________。③多巴胺分子中羟基处于苯环上不同位置时的同分异构体共有___________种(苯环上的其它结构不变,包括多巴胺分子)。17.有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精,是我国批准使用的香料产品,其沸点为。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物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的相对分子质量为_______,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_______。18.0.2mol某烃A在氧气中充分燃烧后,生成化合物B、C各1.2mol。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的结构简式为_______。(3)若烃A可与HBr加成,与HBr加成后只能得到一种产物,且烃A的一氯代物只有一种。①A的结构简式为_______;名称是_______。②A在一定条件下能发生加聚反应,写出该反应的化学方程式_______。(4)若核磁共振氢谱显示链烃A中有三组峰,峰面积比为3∶2∶1,且无顺反异构。写出A的结构简式:_______。(5)比A少两个碳原子的A的烯烃同系物的同分异构体共有_______种(不考虑顺反异构),其中只含有一个甲基的结构简式为_______。19.请回答下列问题:(1)烷烃A蒸气的密度是同温、同压下的43倍,其分子式为_______。(2)烷烃E完全燃烧,消耗标准状况下的,其分子式为_______。(3)用取代甲苯苯环上的一个氢原子,所得芳香烃产物有_______种。(4)某有机物的结构为,其系统命名是_______。(5)萘的结构简式为,其分子式为_______,它的二氯代物有_______种。(6)立方烷的结构为,其分子式为_______,它的六氯代物有_______种。三、计算题20.0.2mol有机物和0.4molO2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物经过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加10.8g;再通过灼热CuO充分反应后,固体质量减轻了3.2g,最后气体再通过碱石灰被完全吸收,碱石灰的质量增加17.6g。(1)写出该有机物的化学式___。(2)若0.2mol该有机物恰好与9.2g金属钠完全反应。已知同一个碳上连接多个羟基不稳定,请写出该有机物的结构简式___。21.某含苯环的烃不含其他环状结构,其蒸汽的相对密度是氢气的52倍,碳元素的质量分数为。的分子式为______。与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为______。已知:,请写出A在冷的稀碱性溶液中反应所得产物的结构简式:______。一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳元素的质量分数为,写出此化合物的结构简式:______。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___________。23.150℃时,将0.1mol某气态烷烃A和气态单烯烃B的混合气体与足量氧气完全燃烧后,恢复到初始温度,气体体积不变,将燃烧后的气体缓慢通过浓硫酸后再用碱石灰完全吸收,碱石灰增重7.92g。试回答:(1)混合气体的组分为___________(简要写出推理过程)(2)___________四、实验题24.实验室中用苯胺(,在空气中易被氧化)和冰醋酸等原料制备乙酰苯胺()。有关物质的物理常数如下表:相对分子质量熔点/沸点/密度()溶解度/水乙醇乙醚苯胺93-6.21841.0223.6混溶混溶冰醋酸6016.71181.049混溶混溶混溶乙酰苯胺1351153051.212溶于热水溶溶试依据下列实验流程回答相关问题:(1)加料:在上图仪器中加入苯胺、冰醋酸和锌粉。仪器的名称是___________,仪器的构造中具有支管,该构造的作用是___________,反应混合物中需加入一定量的锌粉的作用是___________。(2)加热制备粗产品:仪器中加料后,加热至。适宜使用___________方式加热,加热温度选择(高于)的理由是___________,温度不宜更高的原因是___________,当观察到___________时可判断反应完成,停止加热。(3)过滤:反应结束后,将中混合物趁热倒入冷水中,不断搅拌使之充分冷却,过滤,洗涤。洗涤液可选择___________(填“冷水”、“热水”、“乙醇”、“乙醚”)。(4)重结晶:①将粗乙酰苯胺放入适量水中,若观察到水中有油珠存在,可补加适量水,使油珠消失。根据下表乙酰苯胺的溶解度,上述水的温度选择___________左右比较合理,水的用量不能过多,原因是___________。温度/20255080100溶解度/0.460.560.843.505.50②冷至室温加入适量活性炭,除去杂色,再次抽滤,得到乙酰苯胺纯产品。(5)产率计算:得到乙酰苯胺产品,实验的产率是___________(保留3位有效数字)。25.有机化合物的元素定量分析最早是由德国化学家李比希提出的。某化学兴趣小组按如图所示,在电炉加热时用纯氧氧化管内样品I,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:(1)B装置的作用是___________,燃烧管C中CuO的作用是___________。(2)产生氧气按从左向右流向,根据气流方向进行装置连接顺序判断,燃烧管C不能先与装置D连接而是先与装置E连接的原因是___________。(3)若准确称取1.38g样品I(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经充分燃烧后,D管质量增加2.64g,E管质量增加1.62g,则该有机物I的实验式是___________。(4)有人提出装置D和空气相通,会影响测定结果的准确性,应在D后再增加一个装置D,其主要目的是___________。(5)①取另一物质M进行燃烧法测定,发现燃烧后只生成CO2和H2O,某次燃烧后,经换算得到了0.25molCO2和0.30molH2O。据此得出的结论是___________。②另一实验中,取6.8g蜡状有机物M在6.72L(标准状况下,下同)氧气中完全燃烧,两者均恰好完全反应,生成5.6LCO2和液态水。由此得出M的实验式是___________。26.某化学兴趣小组借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种,沸点为148℃)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右侧的_______(填“仪器x”或“仪器y”)。
图1步骤二:确定M的实验式和分子式。(2)利用元素分析仪测得M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为_______,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_______。27.如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置,这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:(1)A装置是制备氧气的装置,仪器a的名称___________,若A中注入30%的H2O2溶液,写出A装置中反应的化学方程式___________。(2)B装置中浓硫酸的作用是___________。(3)若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.74g样品,经充分反应后,D管质量增加0.90g,E管质量增加1.76g。则该样品中有机物的最简式为___________。(4)通过对样品进行分析,得到如下三张图谱。分析图谱可知,样品中有机物的相对分子质量为___________,官能团是___________,结构简式为___________。(5)某同学认为在装置E后加一个盛有碱石灰的U形管,会减少测定误差,你认为这样做是否合理___________(填“合理”或“不合理”),理由是___________。参考答案:1.B【解析】A.芦苇中含有天然纤维素,可用于制造黏胶纤维,故A正确;B.聚氯乙烯在高温条件下会分解生成有毒气体,因此不能用于制作不粘锅的耐热涂层,故B错误;C.淀粉为多糖,属于天然高分子物质,其相对分子质量可达几十万,故C正确;D.大豆蛋白纤维的主要成分为蛋白质,能够被微生物分解,因此大豆蛋白纤维是一种可降解材料,故D正确;综上所述,说法错误的是B项,故答案为B。2.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。3.D【解析】该有机物含有碳碳双键、醛基两种官能团,具有烯烃和醛的化学性质,由此分析。【解析】A.由于该有机物分子含有醛基,能被氢气还原,能被氧气等氧化,故既能发生氧化反应又能发生还原反应,故A不符合题意;B.1mol该有机物含有1mol碳碳双键,1mol碳氧双键,2mol双键与2molH2发生加成反应,可最多消耗2molH2,故B不符合题意;C.由于该有机物分子含有碳碳双键,能发生加聚反应生成高聚物,故C不符合题意;D.由于该有机物分子含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应,含有碳氧双键,能被溴水氧化,故能使Br2的水溶液褪色,1mol该有机物含有1mol碳碳双键,1mol碳氧双键,可以和1molBr2发生加成反应,和1molBr2发生氧化反应,1mol该物质恰好与2molBr2反应,故D符合题意;答案选D。4.C【解析】A.由结构简式可知,氯喹的化学式为C18H26N3Cl,羟基氯喹的化学式为C18H26N3OCl,故A正确;B.与足量的氢气发生加成反应后,所得产物都有如图*所示的5个手性碳原子:、,故B正确;C.检验氯喹或羟基氯喹中含有氯原子时,应该先加入氢氧化钠溶液,共热后,为防止氢氧根离子干扰氯离子检验,应先加入硝酸酸化使溶液呈酸性,再加入硝酸银溶液,若生成白色沉淀,就可证明氯喹或羟基氯喹中含有氯原子,故C错误;D.在氯喹和羟基氯喹中都含有亚氨基,能够与酸形成配位键而结合在一起,使物质在水中溶解度大大增加,从而更容易被人体吸收,故D正确;故选C。5.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。6.D【解析】A.由谱图可知有8种不同环境的氢原子,A错误;B.由键线式可看出,该物质中无苯环,不属于芳香化合物,B错误;C.由键线式可看出,Et为—CH2CH3,C错误;D.该有机物燃烧方程式为,故184g该有机物完全燃烧需要10mol氧气,D正确;答案选D。7.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。8.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。9.B【解析】该有机物的蒸气密度是相同条件下H2密度的23倍,则该有机物的相对分子质量为46,物质的量为=0.1mol,n(H2O)==0.3mol,则n(H)=2n(H2O)=0.6mol,则该有机物中含有H原子的个数为6,n(CO2)==0.2mol,n(C)=n(CO2)=0.2mol,则该有机物中含有C原子的个数2,所以有机物中应含有O原子个数为=1,所以有机物的分子式为C2H6O,该物质能与金属钠反应,则分子中含-OH,应为:CH3CH2OH,故选B。10.B【解析】A.氢键对该分子的沸点、密度、硬度等有重要影响,A错误;B.水解产物为和,单体含有官能团-COOH或-NH2,B正确;C.为缩聚产物,结构简式为,C错误;D.水解产物为和,对应的单体的苯环上均只有一种化学环境的H,D错误;故答案为:B。11.C【解析】A.该物质含有羟基、羧基、碳碳双键,能发生取代反应和加成反应,故A错误;B.同系物是结构相似,分子式相差1个或n个CH2的有机物,该物质的分子式为C10H18O3,而且与乙醇、乙酸结构不相似,故B错误;C.该物质的分子式为C10H18O3,的分子式为C10H18O3,所以二者的分子式相同,结构式不同,互为同分异构体,故C正确;D.该物质只含有一个羧基,1mol该物质与碳酸钠反应,最多生成0.5mol二氧化碳,最大质量为22g,故D错误;故选C。12.D【解析】烃只有C、H元素组成,相对分子质量为134,,分子式为C10H14的单取代芳烃,不饱和度为=4,故分子中含有一个苯环,侧链是烷基,为-C4H9,-C4H9的异构体有:-CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH3、-CH2CH(CH3)2、-C(CH3)3,故符合条件的结构有4种,故选:D。13.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。14.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。15.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。16.(1)C8H11NO2(2)+3Br2→+3HBr(3)
加成反应
6【解析】(1)根据巴肢的结构可知其分子式为C8H11NO2;(2)写出多巴胺与浓溴水反应,溴取代羟基的邻对位,化学方程式为:+3Br2→+3HBr;(3)①香兰素与硝基甲烷发生反应①,反应类型为加成反应;②反应②是发生消去生成,故M的结构简式;③多巴胺分子中羟基处于苯环上不同位置时的同分异构体共有6种结构,将羟基定在支链的邻位,另一个羟基有4个位置分别为,将羟基定在支链的间位,另一个羟基有2个位置,分别是,故同分异构体个数为4+2=6;17.(1)
蒸馏烧瓶
仪器y(2)
88
(3)
羟基、羰基
【解析】(1)根据装置图,仪器a的名称为蒸馏烧瓶;蒸馏时使用仪器直形冷凝管,球形冷凝管一般用于冷凝回流装置中,选仪器y。(2)①M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%,所以该有机物中还一定含有氧元素,氧元素的质量分数为,分子内各元素原子的个数比,所以实验式为;②同温同压,密度比等于相对分子量之比。M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为,设分子式为,则,n=2,则分子式为。(3)根据核磁共振氢谱图中有4组峰,说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子,且个数比为1∶3∶1∶3,结合红外光谱图所示含有C-H、H-O、C=O等化学键,其结构简式为,所含官能团为羟基、羰基。18.
C6H12
2,3-二甲基-2-丁烯
n(CH3)2C=C(CH3)2→
(CH3CH2)2C=CH2
3种
CH2=CHCH2CH3【解析】(1)0.2mol烃A在氧气的充分燃烧后生成化合物B,C各1.2mol,即生成CO2、H2O各1.2mol,则1mol烃中含有6molC,12molH原子,A分子式为C6H12;(2)若烃A不能使溴水褪色,说明有机物中不含碳碳双键,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,应为环己烷;若烃A可与HBr加成,与HBr加成后只能得到一种产物,且烃A的一氯代物只有一种。说明该烯烃结构对称,分子中只有一种氢原子,根据题给条件来分析(4)、(5)题。【解析】(1)烃含有C、H两种元素,0.2mol烃A在氧气的充分燃烧后生成化合物B,C各1.2mol,即生成CO2、H2O各1.2mol,根据原子守恒可知1mol烃中含有6molC,12molH原子,则A的分子式为C6H12,故答案为:C6H12;(2)若烃A不能使溴水褪色,说明有机物中不含碳碳双键,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,应为环己烷,结构简式为,故答案为:;(3)若烃A可与HBr加成,说明分子内含有双键,与HBr加成后只能得到一种产物,且烃A的一氯代物只有一种,说明结构对称,只有一种氢原子,①则其结构简式为,其名称为2,3-二甲基-2-丁烯②A在一定条件下能发生加聚反应,其化学方程式为n(CH3)2C=C(CH3)2→,故答案为
2,3-二甲基-2-丁烯n(CH3)2C=C(CH3)2→;(4)若核磁共振氢谱显示链烃A中有三组峰,峰面积比为3∶2∶1,且无顺反异构。写出A的结构简式:CH3CH2CH=CHCH2CH3或(CH3CH2)2C=CH2,故答案为:(CH3CH2)2C=CH2;(5)比A少两个碳原子的A的烯烃同系物是丁烯,其同分异构体共有3种,其结构简式为CH2=CHCH2CH3,CH3CH=CHCH3,CH2=C(CH3)2,不考虑顺反异构),其中只含有一个甲基的结构简式为CH2=CHCH2CH3,故答案为3CH2=CHCH2CH319.(1)(2)(3)6(4)甲基庚烯(5)
10(6)
3【解析】(1)烷烃A在同温、同压下蒸气的密度是H2的43倍,则烷烃A的相对分子质量为86,设烷烃A的分子式为CnH2n+2,则,则n=6,故烷烃A的分子式为C6H14;(2)设烷烃E的分子式为CnH2n+2,则消耗氧气的物质的量为,0.1mol烷烃E完全燃烧,消耗标准状况下的O211.2L,则消耗氧气的物质的量为0.5mol,故,解得n=3,故烷烃E的分子式为C3H8;(3)丙基,若为正丙基,则取代甲苯苯环上一-个氢原子,有邻间对三种结构,若为异丙基,则取代甲苯苯环上的一个氢原子,有邻间对三种结构,故共有6种结构;(4)根据系统命名法可知,包含碳碳双键的最长的碳链含有7个碳,从离子双键近的一端开始编号,则该有机物的名称是5-甲基-2-庚烯;(5)根据萘的结构简式,可知其分子式为C10H8;禁环的碳原子编号为:,先定一个CI原子的位置在1号碳原子上,则另外一个Cl原子可以在2、3、4、5、6、7、8号碳原子上,再定一个Cl原子在2号碳原子上,则另外一个Cl原子可以在3、6、7号碳原子上,故萘的二氯取代产物有10种结构;(6)根据立方烷的结构简式可知,其分子式为:;其二氯代物有3种,即氯原子可以占据同一边上的两个顶点,同一平面对角线的两个顶点,立方体对角线的两个顶点,因分子式为C8H8,其二氯代物与六氯代物的种类一样,故其六氯代物有3种。20.
C2H6O2
HOCH2CH2OH【解析】浓硫酸增重10.8g为反应生成的水的质量,通过灼热氧化铜,由于发生反应CuO+COCu+CO2,固体质量减轻了3.2g,利用差量法计算CO的物质的量,通过碱石灰时,碱石灰的质量增加了17.6g可计算总CO2的物质的量,减去CO与CuO反应生成的CO2的质量为有机物燃烧生成CO2的质量,根据元素守恒计算有机物中含有C、H、O的物质的量,进而求得化学式,根据有机物与钠反应的关系,判断分子中官能团个数,据此书写结构简式。【解析】(1)有机物燃烧生成的水为10.8g,物质的量为=0.6mol,设有机物燃烧生成的CO的质量为x,则:所以x==5.6g,CO的物质的量为=0.2mol根据碳元素守恒可知CO与CuO反应生成的CO2的物质的量为0.2mol,质量为0.2mol×44g/mol=8.8g有机物燃烧生成的CO2的质量为17.6g-8.8g=8.8g,物质的量为=0.2mol,根据碳元素守恒可知,1mol有机物含有碳原子物质的量为(0.2mol+0.2mol)×=2mol,根据氢元素守恒可知,1mol有机物含有氢原子物质的量为=6mol根据氧元素守恒可知,1mol有机物含有氧原子物质的量为=2mol,所以该有机物的分子式为C2H6O2,答:有机物的分子式为C2H6O2;(2)9.2g金属钠的物质的量为=0.4mol,与0.2mol该有机物恰好完全反应,因此该有机物分子中含有2个羟基,同一个碳上连接多个羟基不稳定,该有机物的结构简式为HOCH2CH2OH,答:该有机物的结构简式为HOCH2CH2OH。21.
+Br2⟶
【解析】某含苯环的烃A,其蒸汽的相对密度是氢气的52倍,则其相对分子质量为104,碳的质量分数为,则分子中,故,则A的分子式为,A的结构简式为:。【解析】的分子式为,故答案为:;与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,反应的化学方程式为:+Br2⟶,故答案为:+Br2⟶;根据信息:,即碳碳双键打开引入两个羟基的过程,A为,A与稀、冷的溶液在碱性条件下反应生成二元醇,产物为,故答案为:;与氢气反应得到的化合物中碳的质量分数为.7%,则产物中C、H原子数目之比::2,而反应中碳原子数目不变,则产物中氢原子数目为8×2=16,故碳碳双键、苯环均与氢气发生加成反应,则产物结构简式为:,故答案为:。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.(1)甲烷、乙烯(2)1:4【解析】CxHy+(x+)O2=xCO2+H2O,150℃时,将0.1mol某气态烷烃A和气态单烯烃B的混合气体与足量氧气完全燃烧后,恢复到初始温度,气体体积不变,说明1+x+=x+,将燃烧后的气体缓慢通过浓硫酸后再用碱石灰完全吸收,碱石灰增重7.92g,可求出碳原子的物质的量,从而得到平均化学式,然后再根据总物质的量和碳原子守恒求出两种烃的物质的量之比。(1)设烃的平均化学式为CxHy,CxHy+(x+)O2=xCO2+H2O,150℃时,将0.1mol某气态烷烃A和气态单烯烃B的混合气体与足量氧气完全燃烧后,恢复到初始温度,气体体积不变,1+x+=x+,y=4,n(C)=nCO2)==0.18mol,则分平均分子式中N(C)==1.8,可知混合气体平均分子式为C1.8H4,则混合气体中一定含有甲烷,气态单烯烃B,氢原子数为4,一定是乙烯,混合气体的组分为甲烷、乙烯(简要写出推理过程)故答案为:甲烷、乙烯;(2)设甲烷、乙烯的物质的量分别为a、b,则由碳原子守恒a+2b=0.18mol,a+b=0.1mol,解得:a=0.02mol,b=0.08mol,0.02:0.08=1:4,故答案为:1:4。24.
圆底烧瓶
平衡气压,便于冷凝液顺利流下
防止苯胺被氧化
油浴
使生成的水充分气化逸出,促进反应正向进行,提高产率
防止醋酸大量挥发,导致产率降低
牛角管尾端没有水滴下
冷水
残存于母液中的产品增加,产率降低
【解析】本题通过加热蒸馏的方式,一加快反应速率,二将产物水不断蒸出,促使反应尽可能进行的彻底,提高乙酰苯胺的产率。【解析】(1)根据题图,烧瓶圆底无支管,所以本问第一空填“圆底烧瓶”;仪器B是弯管(又称牛角管),带支管目的是沟通内外空间,平衡压强,所以本问第二空填“平衡气压,便于冷凝液顺利流下”;反应物苯胺容易被氧化,该反应又是在加热情况下进行,放置更易被氧化的活泼金属,能保护苯胺不被氧化,所以本问第三空填“防止苯胺被氧化”;(2)长时间稳定温度加热,一般采取水浴方案,但本题加热温度超过100℃,所以选择相同原理的油浴,故本问第一空填“油浴”;根据反应原理,苯胺制备乙酰苯胺是取代反应,生成物之一是H2O,故选择高于水的沸点温度为加热温度,目的就是使水加速变成气态,挥发出反应体系,从而使反应进一步的向正向进行,提高反应物转化率,所以本问第二空填“使生成的水充分气化逸出,促进反应正向进行,提高产率”;反应温度过高,会使沸点最低的反应物醋酸大量挥发,从而降低了产物产率,所以本问第三空填“防止醋酸大量挥发,导致产率降低”;反应完全,将不再生成乙酰苯胺和水,故当弯管口不再有水滴滴落,说明反应完全,所以本问第四空填“弯管(牛角管)尾端没有水滴下”(3)不溶晶体过滤后,洗涤液应选用晶体在其中溶解度较小的液体,故本问填“冷水”;(4)重结晶,主成分在处理过程中应溶于水中,且溶解能力应比较大,所以用较高温度的水,可以使乙酰苯胺全部溶解,但水温过高,会使有机物少量挥发,使得产率降低,所以本问第一空填“”;溶剂越多,溶质留在溶液中的质量越多,使产率降低,所以本文第二空填“残存于母液中的产品增加,产率降低”;(5)由题目数据可知,,,两种反应物醋酸过量,所以按苯胺的物质的量计算,理论上生成乙酰苯胺的物质的量也为0.0549mol,但实际获得的乙酰苯胺的物质的量是,所以乙酰苯胺的产率是,本问填“67.4%”。25.(1)
干燥氧气
防止影响实验结果使有机物充分氧化生成CO2和H2O(2)装置D装的碱石灰既能吸收H2O又能吸收CO2(3)C2H6O(4)防止空气中的CO2和H2O进入装置D中,影响实验结果(5)
分子中N(C):N(H)=5:12,分子式为C5H12Ox(x=0,1,2……)
C5H12O4【解析】有机物燃烧变为CO2和H2O,若燃烧不完全会有CO。A装置为制备O2,B干燥氧气。C将有机燃烧,D、E为吸收产物。(1)反应后续测定水,所以O2应该干燥。CO无法被吸收测定,所以CuO与CO反应。答案为干燥O2,将CO转化为CO2便于吸收测定;(2)碱石灰既能吸收水又能吸收CO2,这样就无法确定CO2和H2O单独质量,所以先用CaCl2吸收水,再连接D吸收CO2。答案为将H2O和CO2分开吸收测定质量;(3)D管的质量为CO2,则n(C)=n(CO2)=,有机物中C原子质量为0.06×12g=0.72g。而E管为H2O的质量,则n(H)=2n(H2O)=,有机物中氢原子质量为0.18g。则有机物中O的质量为m(O)=m(有机物)-m(H)-m(C)
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