高中化学定量研究的方法试题

某烃A 0.2mol在氧气中充分燃烧后，生成化合物B、C各1.2mol。试回答：
（1）烃A的分子式为    。
（2）若取一定量的烃A完全燃烧后，生成B、C各3mol，则有    g烃A参加了反应，燃烧时消耗标准状况下的氧气    L。
（3）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，则此烃A的结构简式为    。
（4）若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与氢气加成，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                                。

乙酸正丁酯是一种重要化工原料，某实验小组利用图1、图2装置合成乙酸正丁酯（夹持装置已略去），发生的化学反应为：

可能用到的有关数据见下表：

实验步骤如下：
①在图1的圆底烧瓶中，装入7.Og正丁醇和7.Og冰醋酸，再加入3-4滴浓硫酸。
②如图1所示，安装分水器和回流冷凝管。加热圆底烧瓶，待反应基本完成后，停止加誊
③冷却后将分水器中分出的酯层和圆底烧瓶中的反应液一起倒入分液漏斗中。先后用水、10%碳酸钠溶液洗涤。分离得到的酯层再用水洗涤后倒入锥形瓶中，加无水硫酸镁干燥。
④将干燥后的酯层倒入图2的蒸馏烧瓶中，加热蒸馏。收集124℃-126℃的馏分，称得质量为7.0g。
回答下列问题：
（1）图2冷凝管中冷水从____口流入（用字母表示）；仪器d的名称是____。
（2）分液漏斗使用前须____并洗净备用。分离上下层液体时，应先____，然后打开活塞放出下层液体，上层液体从上口倒出。
（3）实验中产生的副产物的结构简式为____（任写一种）。用10%碳酸钠溶液洗涤的主要目的是____。
（4）实验中图1圆底烧瓶c的容积最适合的是____（选填字母）。

A．25mL

B．50mL

C．250mL

D．500mL

（5）分水器中预先加水至略低于支管口。在加热过程中，除去生成水的操作是____：判断反应基本完成的标志是____。
（6）实验中，乙酸正丁酯的产率为____%。

有机物A是一种纯净的无色黏稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：

实验步骤	解释或实验结论
（1）称取A物质 18.0 g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍。	试通过计算填空： （1）A的相对分子质量为_______。
（2）A的核磁共振氢谱如图：	（2）A中含有________种氢原子。
（3）另取A 18.0 g与足量的NaHCO3粉末反应，生成0.2 mol CO2，若与足量钠反应则生成0.2 mol H2。	（3）写出一个A分子中所含官能团的名称和数量_____________。
（4）将此18.0 g A在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者依次增重10.8 g和26.4 g。	（4）A的分子式为________。
（5）综上所述A的结构简式_____________________________。

 

有机合成在制药工业上有着极其重要的地位。现用硝基苯制取苯胺，再用苯胺
制得无色晶体乙酰苯胺(具有退热镇痛作用的药物)。
化学原理为：

苯胺      乙酸        乙酰苯胺
② 相关物质的物理常数

物 质	相对分 子质量	状 态	熔点 (℃)	沸点 (℃)	溶 解 度(g)
水	乙 醇
苯 胺	93	无色液体	－6	184	3．42(20℃)	任意比混溶
冰醋酸	60	无色液体	17	118	任意比混溶	任意比混溶
乙酰苯胺	135	白色片 状固体	114	304	0．56(20℃)、3．45(50℃) 5．20(100℃)	36．9(20℃)

③ 制备乙酰苯胺的装置如下图所示：

④ 制备方法和过程：

已知：Ⅰ苯胺易被氧化，加入少量锌可防止氧化
Ⅱ韦氏分馏柱作用与原理类似于冷凝管
请回答以下问题：
（1）步骤1中保持柱顶温度约为105℃，则锥形瓶中收集到的馏分主要是            。
（2）步骤2中将反应液倒入水中的目的是         。
（3）步骤3中洗涤剂最好选择         。
A．冷水   B．热水   C．15%的乙醇溶液   D．NaOH溶液
（4）步骤4重结晶的过程：粗产品溶于沸水中配成饱和溶液→再加入少量蒸馏水→加入活性炭脱色→加热煮沸→        →冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥。
（5）上述制备过程的产率是                   。

完成下列小题
I、某有机化合物结构简式如图所示：

（1）写出其分子式______      __。
（2）写出所有含氧官能团的名称______________         ______。
（3）该有机化合物的性质与醋酸相似，写出该化合物与NaHCO₃反应的方程式：
II、写出下列有机物的系统命名或结构简式：
（1）______         ______。
（2）CH₃CH(CH₃)C(CH₃)₂（CH₂）₂CH₃______         ______。
（3）间甲基苯乙炔______         ______。
（4）2－甲基－1,3－丁二烯______         ______。

实验室可用环己醇（沸点：160．84℃，微溶于水）制备环己酮（沸点：155．6℃，微溶于水），使用的氧化剂可以是次氯酸钠、重铬酸钾等。

下列装置分别是产品的合成装置和精制装置示意图：

合成实验过程如下：
向装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的三颈烧瓶中依次加入5．2 mL环己醇和25 mL冰醋酸。开动搅拌器，将40 mL次氯酸钠溶液逐渐加入到反应瓶中，并使瓶内温度维持在30～35℃，用磁性搅拌器搅拌5 min。然后，在室温下继续搅拌30 min后，在合成装置中再加入30 mL水、3g氯化铝和几粒沸石，加热蒸馏至馏出液无油珠滴出为止。
回答下列问题：
（1）在合成装置中，甲装置的名称是                 。
（2）三颈烧瓶的容量为         （填“50 mL"、“100 mL”或“250 mL"）。
（3）滴液漏斗具有特殊的结构，主要目的是____         。
（4）蒸馏完成后，向馏出液中分批加入无水碳酸钠至反应液呈中性为止，其目的是        。然后加入精制食盐使之变成饱和溶液，将混合液倒人____        中，分离得到有机层。
（5）用如上右图对粗产品进行精制，蒸馏收集____       ℃的馏分。
（6）检验坏己酮是否纯净，可使用的试剂为____         。
A．重铬酸钾溶液    B．金属钠    C．新制的氢氧化铜悬浊液

有机物X、Y分子式不同，它们只含C、H、O元素中的两种或三种，若将X、Y不论何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时耗氧气量也不变。X、Y可能是
A. C₂H₂、C₆H₆        B. C₂H₄、C₂H₆O         C. CH₂O、C₃H₆O₂       D. CH₄、C₂H₄O₂

(6分)0.2 mol有机物与0.5 mol O₂恰好完全燃烧后的产物为CO₂和H₂O(g)。产物经过浓硫酸后，浓硫酸的质量增加10.8 g；再通过碱石灰剩余气体被完全吸收，碱石灰质量增加17.6 g。
（1）燃烧后产物的物质的量分别为CO₂________mol、H₂O(g)__________mol。
（2）推断该有机物的分子式为_____________。
（3）若0.2 mol该有机物恰好与9.2 g金属钠完全反应，其核磁共振氢谱显示只有两种不同环境的H，试确定该有机物的结构简式为____________。

某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢。
（1）A的结构简式为：          
（2）A中的碳原子是否都处于同一平面           （填“是”或“不是”）；
（3）在下图中，D₁、D₂互为同分异构体，E₁ 、E₂互为同分异构体。

反应②的化学方程式为：____________________
C的化学名称为：_________________
E₂的结构简式是：_________________
④、⑥的反应类型依次是：_____________，_______________

有机物A常用于食品行业。已知9.0 g A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5.4 g和13.2 g，经检验剩余气体为O₂。
（1）A分子的质谱图如下图所示，从图中可知其相对分子质量是         ，则A的分子式是____________；

（2）A能与NaHCO₃溶液发生反应，A一定含有的官能团是             ；
（3）A分子的核磁共振氢谱有4个吸收峰，峰面积之比是1：1：1：3，则A的结构简式是________________________；
（4）请写出官能团与A相同的同分异构体的结构简式                。

某有机物ag与0．8mol O₂在密闭容器中充分混合后点燃。待充分反应后，将产物中的H₂O(g)和其它气态产物先缓慢通过足量澄清石灰水，产生40g白色沉淀，溶液质量减少0．8g。余下气体通过浓硫酸干燥后，再缓慢通过足量灼热CuO，固体由黑变红。将产生的气体又缓慢通过足量过氧化钠，充分反应后固体质量增加11．2g且只有氧气放出(假设每一步都充分反应或吸收)。请回答下列问题：
①通过计算确定该有机物化学式为                    。
②若ag该有机物恰好与18．4g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式                 。
③若0．4mol该有机物恰好与9．2g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式              。
(已知① 醚不与钠反应 ②一个碳原子上同时连2个或多个羟基是不稳定的)

如下a、b、c、d、e、f是六种有机物，其中a是烃类，其余是烃的衍生物，下列有关说法不正确的是

A．若a的相对分子质量是42，则d是丙醛

B．若d的相对分子质量是44，则a是乙炔

C．若a为苯乙烯(C6H5—CH=CH2)，则f的分子式是C16H16O2

D．若a为单烯烃，则d与f的最简式一定相同

乌尔曼反应是偶联反应的一种，可以实现卤代苯与含氮杂环的反应。例如：

（1）化合物（Ⅰ）的分子式为      ；
（2）化合物Ⅳ是化合物Ⅱ的同系物，分子式为C₈H₉Br，Ⅳ为苯的对位二取代物，其核磁共振氢谱图共有4组峰，峰面积比为2：2：2：3，其结构简式为          （任写一种）。
（3）1mol化合物Ⅲ可以与  mol H₂发生加成反应，产物结构简式为         。
（4）化合物Ⅳ的一种同分异构体Ⅴ的结构简式为，Ⅴ与氢氧化钠溶液醇溶液加热条件下反应的化学方程式为                 。
（5）一定条件下，与也可以发生类似反应①的反应，参加反应的分子数之比为2：1，则生成的产物的结构简式为      。

(4分)核磁共振谱是测定有机物分子结构最有用的工具之一。瑞士科学家维特里希等三人即是利用核磁共振技术测定生物大分子的三维结构而获得2002年诺贝尔化学奖。在有机物分子中，不同位置的氢原子在质子核磁共振谱(PMR)中给出的峰值(信号)也不同，根据峰(信号)可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如：乙醛的结构式为，其PMR谱中有2个信号峰，其强度之比为3∶1。
（1）下列有机物分子中，在质子核磁共振谱中只给出一种峰(信号)的是________。

A．CH3—CH3	B．CH3CHO
C．CH3CH2OCH2CH3	D．CH3COCH3

（2）化合物A和B的分子式都是C₂H₄Br₂，A的PMR谱上只有1个峰，则A的结构简式为___________。B的PMR谱上有__________________个峰，强度比为________________。

用1－丁醇、溴化钠和较浓H₂SO₄混合物为原料，在实验室制备1－溴丁烷，并检验反应的部分副产物。（已知：NaCl+H₂SO₄(浓)=NaHSO₄+HCl↑）现设计如下装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。请回答下列问题：

（1）仪器A的名称是           。
（2）关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水，给A加热30分钟，制备1－溴丁烷。写出该反应的化学方程式                                     。
（3）理论上，上述反应的生成物还可能有：丁醚、1－丁烯、溴化氢等。熄灭A处酒精灯，在竖直冷凝管上方塞上塞子，打开a，利用余热继续反应直至冷却，通过B、C装置检验部分副产物。B、C中应盛放的试剂分别是          、           。
（4）在实验过程中，发现A中液体由无色逐渐变成黑色，该黑色物质与浓硫酸反应的化学方程式为                                    ，可在竖直冷凝管的上端连接一个内装吸收剂碱石灰的干燥管，以免污染空气。
（5）相关有机物的数据如下：

物质	熔点/^0C	沸点/^0C
1－丁醇	-89.5	117.3
1－溴丁烷	-112.4	101.6
丁醚	-95.3	142.4
1－丁烯	-185.3	-6.5

为了进一步精制1－溴丁烷，继续进行了如下实验：待烧瓶冷却后，拔去竖直的冷凝管，塞上带温度计的橡皮塞，关闭a，打开b，接通冷凝管的冷凝水，使冷水从    （填c或d）处流入，迅速升高温度至      ℃，收集所得馏分。
（6）若实验中所取1－丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g，蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g 1－溴丁烷，则1－溴丁烷的产率是           。