高中化学定量研究的方法试题

(6分)某有机物的蒸气对氢气的相对密度为43，取21.5 g此烃在过量氧气中充分燃烧，将其生成物先通过浓硫酸，浓硫酸增重31.5 g，再通过氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液增重66 g。
（1）试通过计算确定该有机物中是否含有氧元素？
（2）请写出此烃含有4个甲基的所有同分异构体的结构简式并用系统命名法进行命名？

某有机物A由C、H、O三种元素组成，现取21.6g A在足量氧气中完全燃烧，将燃烧产物全部依次通过无水氯化钙和碱石灰后，固体质量的增加依次为14.4g和61.6g。用质谱法分析得知A的相对分子质量为108。试回答：
（1）A的分子式是                      。
（2）经红外光谱测定，A分子结构中含有苯环和羟基；则A所有可能的结构简式是
                                                                        。
（3）若A能与烧碱反应，且苯环上有二种环境的氢，则A与氢氧化钠反应的化学方程式是                                                                。

苯甲酸乙酯（C₉H₁₀O₂）稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油，大量用于食品工业中，也可用作有机合成中间体、溶剂等。其制备方法为：

实验步骤如下：
①在100 mL圆底烧瓶中加入12.20 g苯甲酸、25mL乙醇（过量）、20mL环己烷，以及4mL浓硫酸，混合均匀并加入沸石，按左上图所示装好仪器，控制温度在65～70℃加热回流2h。反应时环己烷-乙醇-水会形成“共沸物”（沸点62.6℃）蒸馏出来。再利用分水器不断分离除去反应生成的水，回流环己烷和乙醇。
②反应结束，打开旋塞放出分水器中液体后，关闭旋塞。继续加热，至分水器中收集到的液体不再明显增加，停止加热。
③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中，分批加入Na₂CO₃至溶液呈中性。
④用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取分液，然后合并有机层。加入氯化钙，对粗产品进行蒸馏（装置如图所示）。低温蒸出乙醚后，继续升温，接收210～213℃的馏分。
⑤检验合格，测得产品体积为12.86mL.
回答下列问题：
⑴步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是             。
⑵步骤②中应控制馏分的温度在       。

A．65～70℃

B．78～80℃

C．85～90℃

D．215～220℃

⑶若Na₂CO₃加入不足，在步骤④蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是             。
⑷蒸馏装置图中仪器A的名称是       ，在步骤④中加入氯化钙的作用是       。
⑸该实验产品的产率为       。

乙醛在氧化铜催化剂存在的条件下，可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液（如图所示：试管A中装有40％的乙醛水溶液、氧化铜粉末；试管C中装有适量蒸馏水；烧杯B中装有某液体）。已知在60℃～80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应，连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表：

物质	乙醛	乙酸	甘油	乙二醇	水
沸点	20.8℃	117.9℃	290℃	197.2℃	100℃

请回答下列问题：
（1）试管A内在60℃～80℃时发生的主要反应的化学方程式为（注明反应条件）____________________________________；
（2）如图所示在实验的不同阶段，需要调整温度计在试管A内的位置，在实验开始时温度计水银球的位置应在_____________；目的是____________________；当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在___________________，目的是_____________________________；
（3）烧杯B的作用是___________________________；烧杯B内盛装的液体可以是____________（写出一种即可，在题给物质中找）；
（4）若想检验试管C中是否含有产物乙酸，请你在所提供的药品中进行选择，设计一个简便的实验方案。所提供的药品有：pH试纸、红色的石蕊试纸、碳酸氢钠粉末。实验仪器任选。该方案为______________________________。

某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如图），以环己醇制备环己烯

（1）制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入l mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热
至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是____________，导管B除了导气外还具有的作用是____   __。
②试管C置于冰水浴中的目的是_____________________________。
（2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在______层(填上或下)，分液后用_________ (填入编号)洗涤。
a．KMnO₄溶液      b．稀H₂SO₄       c．Na₂CO₃溶液
②再将环己烯按下图装置蒸馏，冷却水从_________口进入。

③收集产品时，控制的温度应在_________左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是（   ）
a．蒸馏时从70℃开始收集产品  
b．环己醇实际用量多了
c．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（3）以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是_________。
a．用酸性高锰酸钾溶液      b．用金属钠      c．测定沸点

已知某气态化石燃料X中只含有碳、氢两种元素，为探究该气体中碳和氢两种元素的质量比，某同学设计了燃烧法测量的实验方案，通过测量装置C和D的增重即可求得碳和氢两种元素的质量比。实验装置如图所示(已知CuO可以作为碳氢化合物燃烧的催化剂)：

(1)若A装置中所盛放的药品是浓NaOH 溶液，写出装置A的一种作用：_                
(2)C装置中所盛放的药品是：           
(3)D装置中所盛放的药品是：            
(4)E装置中所盛放的药品是：            
(5)上述装置中有一处错误， (不考虑
酒精灯和加热方法可能存在的错误；
若增加仪器和药品，请指明仪器、药
品名称和位置)：其改正方法是                                       
(6) 若实验装置经过改正后，进行如下定量实验：准确称取7.2 g样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种），经充分燃烧后，U形管C管质量增加10.8 g，广口瓶D质量增加22 g，则该有机物的最简式为                        
（7）若能确定其分子式，则其同分异构体中沸点最低物质的名称__          　 (习惯命名法)。

实验室用燃烧法测定某种a一氨基酸X（C_XH_YO_ZN_P）的分子组成。取1.67 g X放在纯氧中充分燃烧，生成CO₂、H₂O和N₂。现用下图所示装置进行实验(铁架台、铁夹、酒精灯等未画出)，请回答有关问题：
 
(1)实验开始时，首先打开止水夹a，关闭止水夹b，通一段时间的纯氧，这样做的目的是
                                                                             。
(2)以上装置中需要加热的有(填装置代号)              。操作时应先点燃      处的酒精灯。
(3)配平装置A中发生反应的化学方程式
C_XH_YO_ZN_P+         O₂→       CO₂+            H₂O+        N₂
(4)装置D的作用是                                                       。
(5)实验结果：
①B中浓硫酸增重0.81 g，C中碱石灰增重3.52 g，F中收集到112 mL(标准状况)气体。
②x的相对分子质量为167，试通过计算确定该有机物X的分子式                     。

(12分)实验测得，某有机物相对分子质量为72。
（1）若该有机物是烃，其分子式为_________，它有______种同分异构体。若该烃与Cl₂发生取代反应，生成的一氯代物只有1种，则该烃的结构简式为_____________。
（2）若该有机物3.6g完全燃烧生成0.15molCO₂和0.1molH₂O，则该有机物的分子式为_______。若它是一种不饱和羧酸，该酸与甲醇发生酯化反应的化学方程式为（注明反应条件）：________                                                  ，
若它是一种不饱和酯，该酯发生加聚反应的生成物的结构简式为_______________。

某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如图），以环己醇制备环己烯

（1）制备粗品
将12.5 mL环己醇加入试管A中，再加入l mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是____________，导管B除了导气外还具有的作用是____________。
②试管C置于冰水浴中的目的是______________________________。
（2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在_________层(填上或下)，分液后用_________ (填入编号)洗涤。
a．KMnO₄溶液      b．稀H₂SO₄   c．Na₂CO₃溶液
②再将环己烯按下图装置蒸馏，冷却水从_________口进入，目的是__________________。

③收集产品时，控制的温度应在_________左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是（   ）
a．蒸馏时从70 ℃开始收集产品                  b．环己醇实际用量多了
c．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（3）以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是_________。
a．用酸性高锰酸钾溶液        b．用金属钠            c．测定沸点

现有5.6g某烃在足量的氧气中完全燃烧，将产生的高温气体依次通过浓H₂SO₄和碱石灰，测得浓H₂SO₄增重7.2g，碱石灰增重17.6g。已知相同条件下，该烃的蒸汽对H₂的相对密度为28，且能使酸性高锰酸钾褪色或溴水褪色，与HCl反应只有一种产物，推测它的分子式，写出该有机物的结构简式、键线式并用系统命名法进行命名。

某化学小组采用类似乙酸乙酯的装置（如下图）用环己醇制备环己烯。

已知：

	密度(g/cm^3)	熔点（℃)	沸点（℃)	溶解性
环己醇	0.96	25	161	能溶于水
环己烯	0.81	-103	83	难溶于水

（1）制备粗品
将12.5 mL还已醇加入试管A中，再加入1 mL浓硫酸摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是______________，导管B除了导气外还具有的作用是_______________
②试管C置于冰水浴中的目的是__________________
（2）制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在__________ 层（填“上”或“下”），分液后用__________（填入编号）洗涤。
a..KMnO₄溶液    b.稀H₂SO₄         c.Na₂CO₃溶液
②再将环己烯按图示装置蒸馏，冷却水从_______ 口进入。蒸馏时要加入生石灰，目的是_______________________

③收集产品时，控制的温度应在__________左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因________ （填序号）
a.蒸馏时从70 ℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出

(6分)有机物A由碳、氢、氧三种元素组成。现取23 g A与28 L氧气（标准状况）在密闭容器中燃烧，燃烧后生成二氧化碳、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，浓硫酸增重27 g，碱石灰增重22 g。回答下列问题：
（1）23 g A中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少?
（2）通过计算确定该有机物的分子式。

A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物，已知：A相对分子质量为144，其中碳的质量分数为50%。A可以使溴水褪色。A难溶于水，但在酸性条件下可发生水解反应，得到B和甲醇。B中碳、氢、氧原子个数比为1：1：1，分子中没有支链，能与氢氧化钠溶液发生反应。
（1）A可以发生的反应有            （选填编号）
①加成反应 ②酯化反应 ③加聚反应  ④氧化反应
（2）B分子所含官能团的名称是                 、                   。
（3）与B具有相同官能团的同分异构体的结构简式是                    ________________________________________________。
（4）由B制取A的化学方程式是：                                             。

某化学兴趣小组用以下装置,以环己醇制备环己烯
      
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入lmL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热
至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
①导管B除了导气外还具有的作用是____________。
②试管C置于冰水浴中的目的是________________。
（2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在_________层(填上或下)，分液后用_________ (填入编号)洗涤。
a．KMnO₄溶液      b．稀H₂SO₄  c．Na₂CO₃溶液
②再将环己烯按图装置蒸馏，冷却水 从_________口进入。蒸馏时要加入生石灰，目的是__________________。

③收集产品时，控制的温度应在_________左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是          。
a．蒸馏时从70℃开始收集产品
b．环己醇实际用量多了
c．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（3）以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是_________。
a．用酸性高锰酸钾溶液        b．用金属钠            c．测定沸点

天然有机产物A是芳香族化合物，其中碳的质量分数是氧质量分数的2倍，完全燃烧后仅得到物质的量之比为2︰1的CO₂和H₂O。A具有极弱的酸性，且能与HI作用得到B，结构分子显示A分子内无相同官能团而B分子内对位有相同官能团，A分子内无氢键而B分子内有氢键。
已知  R–O–R′ +HI→R–O–H + R′–I
(1 )  A的化学式为          
(2) 写出A、B的结构简式（B中标出氢键）           ,           
(3) 与A具有相同官能团的位置异构体有       种（含自身）
与B具有相同官能团的位置异构体有        种（含自身）
(4)  A另有一种异构体C，无酸性，但能与NaOH以1︰3反应。
写出C与NaOH反应的化学方程式                                       。