高中化学定量研究的方法试题

某含氧有机化合物，它的相对分子质量为88.0，含C的质量分数为68.2%，含H的质量分数为13.6%，经红外光谱测定含有一个羟基，核磁共振氢谱显示该分子中有3个甲基，且有三种不同环境的氢原子。
（1）其分子式为＿＿＿＿＿＿，结构简式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）其同分异构体中与其含有相同官能团的共有＿＿＿种（不含此有机物，填数字）。

2012年2月20日《南方日报》A12版报道了如下几种饮料添加剂：对羟基苯甲酸甲酯、苯甲酸钠、塑化剂等，请回答以下相关问题：
（1）对羟基苯甲酸甲酯的分子式为________。请写出对羟基苯甲酸甲酯符合下列所有条件的任意一种同分异构体________。
A．有醛基      B．有苯环     C．苯环上氢只有一种
（2）苯甲酸钠________(填“难”或“易”)溶于水，其水溶液显________(选填“酸”、“碱”或“中”)性，理由是____________________________________________________________(用离子方程式表示)。
（3）邻苯二甲酸二丁酯是塑化剂之一，它的另外两种性质基本相同的同分异构体是______________________________________________________________________

(12分)（1）有A、B、C、D四种烃，在常温下A、C是气体，B、D是液体。A完全燃烧后生成二氧化碳与水物质的量之比是2：1；B的分子量是A的三倍；C既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色也不能使溴水褪色，但在光照条件下最多可与六倍体积氯气发生反应；燃烧相同物质的量C与D，生成二氧化碳的体积比为1：4，D不能使溴水褪色但能使酸性高锰酸钾溶液褪色，在催化剂作用下1摩尔D能与3摩尔氢气完全反应；在铁粉存在下与溴反应生成一溴代物只有一种。试推断有机物A、B、C、D，分别写出结构简式：
A：______________            　B：_____________
C：______________            　 D：___________
（2）相对分子质量为72的某烃，其分子式是___________，若此有机物的一氯代物分子中有两个-CH₃、两个-CH₂-、一个和一个-Cl，它可能的结构有__________种.（本题不考虑对映异构体）

某化合物6.2 g在O₂中完全燃烧，只生成8.8 g CO₂和5.4 g H₂O。下列说法正确的是

A．该化合物仅含碳、氢两种元素

B．该化合物中碳、氢原子个数比为1 : 2

C．无法确定该化合物是否含有氧元素

D．该化合物中一定含有氧元素

有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体，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 9.0g，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的摩尔质量为  ___________
(2)将此9.0g 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，发现两者分别增重5.4g和13.2g。	(2)A的分子式为________________
(3)另取A 9.0g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24LCO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)。	(3)用结构简式表示A中含有的官能团_____________、_____________
(4)A的核磁共振氢谱如下图：	（4）综上所述，A的结构简式为 __________________________

（5）试举两种常见有机物，它们与A无论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，则完全燃烧后混合物所消耗的O₂以及燃烧后生成的H₂O和CO₂的量均为定值_________________
（6）A在一定条件下可以生成C₆H₈O₄的环状化合物，写出其发生反应的化学方程式
_________________________________________________________________________________

醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应方程式和实验装置如下：

可能用到的有关数据如下：

	相对分 子质量	密度/ (g·cm^－3)	沸点/℃	溶解性
环己醇	100	0．961 8	161	微溶于水
环己烯	82	0．810 2	83	难溶于水

合成反应：
在a中加入20 g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90 ℃。
分离提纯：
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5% 碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10 g。
（1）装置b的名称是__________。
（2）加入碎瓷片的作用是________；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是________(填正确答案序号)。
A．立即补加  B．冷却后补加
C．不需补加  D．重新配料
（3）本实验中最容易产生的副产物的结构简式为______________。
（4）分液漏斗在使用前必须清洗干净并______。在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的________(填“上口倒出”或“下口倒出”)。
（5）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是__________________。
（6）在环已烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有______(填正确答案序号)。
A．圆底烧瓶   B．温度计  C．吸滤瓶  D．球形冷凝管    E．接收器

某有机物X含碳、氢、氧三种元素。欲确定X的分子式，所需下述条件中的最少组合是
①含碳的质量分数 ②含氢的质量分数 ③蒸气的摩尔体积（折合成标准状况下 的体积） ④X对H₂的相对密度（同温同压） ⑤X的质量 ⑥X的沸点

A．①②③④⑥

B．①③⑥

C．①②④

D．①②

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           。

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                                       。