高中化学定量研究的方法填空题

(10分)维生素C(又名抗坏血酸，分子式为C₆H₈O₆)具有较强的还原性，放置在空气中易被氧化，其含量可通过在弱酸性溶液中用已知浓度的I₂溶液进行滴定。该反应的化学方程式如下：
C₆H₈O₆＋I₂===C₆H₆O₆＋2HI
现欲测定某样品中维生素C的含量，具体的步骤及测得的数据如下：
取10 mL 6 mol·L^－1CH₃COOH溶液，加入100 mL蒸馏水，将溶液加热煮沸后冷却。精确称取0．2000 g样品，溶解于上述冷却的溶液中，加入1 mL指示剂，立即用浓度为0．05000 mol·L^－1的I₂溶液进行滴定到终点，消耗21．00 mL I₂溶液。
（1）实验中的指示剂是_____________。
（2）加入的CH₃COOH稀溶液要先经煮沸、冷却后才能使用。煮沸的目的是________________；冷却的目的是__________________。
（3）计算样品中维生素C的质量分数(要求列式，且式中各物理量带单位)。

为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：
(一)分子式的确定：
（1）将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4 g H₂O和8.8 g CO₂，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该物质中各元素的原子个数比是________。
（2）用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图1所示质谱图，则其相对分子质量为________，该物质的分子式是________。
（3）根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式______________________。
(二)结构式的确定：
（4）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峰值(信号)，根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如：甲基氯甲基醚(Cl—CH₂—O—CH₃)有两种氢原子如图2。经测定，有机物A的核磁共振氢谱示意图如图3，则A的结构简式为________。

图1                    图2                    图3

某链状有机物A 4.4g，完全燃烧后只生成4.48LCO₂（标准状况）和3.6g水。相同条件下A蒸气的密度为H₂的44倍。A与稀H₂SO₄共热可生成两种有机物甲和乙，甲可发生银镜反应，乙经催化氧化后生成丙，丙不能发生银镜反应。B是A的同分异构体，且B的水溶液显酸性。
请按要求填空：
⑴A的分子式                                  
⑵乙的结构简式                               
⑶B所有可能的结构简式                                                    

(14分)实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成。取n g该种氨基酸放在纯氧气中充分燃烧，生成CO₂、H₂O和N₂。现按图所示装置进行实验：

请回答下列有关问题：
（1）实验开始时，首先要通入一段时间的氧气，其理由是__________________________。
（2）以上装置中需要加热的仪器有________(用字母填空)。操作时应先点燃________处的酒精灯。
（3）A装置中发生反应的化学方程式是___________________________________。
（4）装置D的作用是___________________________________。
（5）读取N₂体积时，应注意：①________________________；②______________________。
（6）实验中测得N₂的体积为V mL(已折算为标准状况)。为确定此氨基酸的分子式，还需要的有关数据有________(用字母填空)。

A．生成CO2气体的质量

B．生成H2O的质量

C．通入O2的体积

D．氨基酸的相对分子质量

利用核磁共振技术可测定有机物分子的三维结构。在有机物分子中，不同位置的氢原子的核磁共振谱中给出的特征峰也不同，根据特征峰可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如，乙醚的结构简式为：CH₃CH₂OCH₂CH₃，其核磁共振氢谱中给出的特征峰有两个，如图所示：

CH₃CH₂OCH₂CH₃的核磁共振氢谱
（1）下列物质中，其核磁共振氢谱给出的特征峰只有一个的是________。

A．CH3CH3

B．CH3COOH

C．CH3COOCH3

D．CH3COCH3

（2）化合物A和B的分子式都是C₂H₄Br₂，A的核磁共振氢谱如图所示，A的结构简式为________，请预测B的核磁共振氢谱上有________个特征峰。

A的核磁共振氢谱
（3）用核磁共振氢谱的方法来研究C₂H₆O的结构，请简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定C₂H₆O分子的结构简式的方法是___________________________________________________________。

有机物A广泛用于涂料、油墨、胶黏剂、医药及农药中间体领域。
已知：有机物A的仪器分析如下：
①有机物A的质谱

②有机物A的红外光谱

③有机物A的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰，峰面积之比是1：1。
回答下列问题：
（1）A的相对分子质量是____________；
（2）A含有官能团的名称是____________；
（3）A与氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式是____________________________________；
（4）A有多种同分异构体，其中能与新制Cu(OH) ₂共热，产生红色沉淀的有____________种，写出其中任意一种同分异构体的结构简式________________________。

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的相对分子质量为：       。
（2）将此9.0gA在足量纯O2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）A中含有      种氢原子。
（5）综上所述，A的结构简式                。

 

某种芳香烃0.1mol在足量的氧气中完全燃烧，将产生的高温气体依次通过过量的浓硫酸和碱石灰，结果是浓硫酸增重9g，碱石灰增重35.2g。
（1）求该有机物的分子式？
（2）实践中可根据核磁共振氢谱（PMR）上观察到氢原子给出的峰值情况，确定有机物的结构。此含有苯环的有机物，在PMR谱上峰给出的稳定强度仅有四种，它们分别为：①　3∶1∶1  ②1∶1∶2 ∶6 ③3∶2 ④3∶2∶2∶2∶1 ，请分别推断出其对应的结构：
①                            ；  ②                            ；
③                           ；  ④                             。

某研究性学习小组在实验室合成了一种物质A。
（1）经分析，A的相对分子质量不超过100，A中C、H的质量分数分别为：
w(C)＝69.76%，w(H)＝11.63%，且完全燃烧后产物只有CO₂和H₂O。
则A的摩尔质量为   __________。
（2）A的核磁共振氢谱如下图所示，且A可以和金属钠反应生成H₂，但不能在Cu作催化剂下被催化氧化。（提示：羟基与碳碳双键相连的结构不稳定）

请根据以上信息写出A的结构简式                       。
（3）A的某种同分异构体B分子中不含支链，能发生银镜反应。
请写出B发生银镜反应的化学方程式                               

（I）下述反应中，属于氧化反应的是_______属于取代反应的是_______属于加成反应的是_______（填序号）
①乙醇与酸性重铬酸钾溶液的反应
②乙烷在光照条件下与氯气反应      
③乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 
④乙烯使溴水褪色          
⑤苯与浓硝酸浓硫酸混合共热制取硝基苯
⑥油脂在酸或碱催化条件下的水解反应
⑦苯在一定条件下与氢气的反应
（II）苹果酸   常用于汽水、糖果的添加剂
（1）写出苹果酸中官能团的名称_____________________
（2）写出苹果酸分别与下列物质反应的化学方程式（有机物用结构简式表示）
①与Na的反应______________________________________________
②与Na₂CO₃的反应__________________________________________
（III）写出实现下列转化的化学方程式（有机物用结构简式表示）
乙醇的催化氧化_______________________________________________
制乙酸乙酯___________________________________________________

为测定某有机化合物X的结构，进行如下实验：
（1）取一定量有机物X在氧气中完全燃烧，测得生成8.8g CO₂和3.6g H₂O，消耗标准状况下的氧气5.6L，则X中含有          种元素。
（2）用质谱仪测得A的相对分子质量为44，则X的分子式为            。
（3）根据价键理论，试写出X可能的结构简式（不考虑含有结构的物质）                。
（4）X的核磁共振氢谱中出现两个不同位置的峰，则X与氢气反应的化学方程式是                           。

两种烃的衍生物A和B，所含碳、氢、氧的质量比均为6：1：4。完全燃烧0．1molA能生成3．6g水。B只含一个醛基，1．1gB与足量银氨溶液反应,可析出2．7gAg。
（已知Ag的相对原子质量为108）。通过计算回答以下问题：
　（1）A和B的分子式分别为________________和_______________
（2）若B还能与酸发生酯化反应,且主链含3个碳原子,则其可能的结构简式有：
__________________________________________

某有机物A由C、H、O三种元素组成，90克A完全燃烧可生成132克CO₂和54克H₂O。试求：
①该有机物的最简式________。
②若符合该最简式的A物质可能不止一种，则它们之间的关系________（填序号）
A．一定互为同系物                   B．一定互为同分异构体
C．等质量的它们完全燃烧耗氧量相同    D．等物质的量的它们完全燃烧耗氧量相同
③若A的相对分子质量为180，每个碳原子上最多只有一个官能团，能发生银镜反应，也能发生酯化反应，且所有碳原子在同一链上，则A的结构简式为________。

A、B、C三种有机物的分子式均为C₃H₆O₂，分子中都含有甲基。做有关实验并记录反应情况如下表：

	NaOH溶液	银氨溶液，加热	新制Cu(OH)2	金属钠
A	中和反应	无银镜	溶解	产生氢气
B	不反应	有银镜	加热，有红色沉淀	产生氢气
C	水解反应	有银镜	加热，有红色沉淀	不反应

 
则A、B、C三种有机物的结构简式分别为：
A_______________________，B_________________________，C_______________________________。

（1）化学式为C₆H₁₂的某烯烃的所有碳原子都在同一平面上，则该烯烃的结构简式为         ，其名称为        ；取少量该物质与氢气加成所得产物进行核磁共振分析，在核磁共振氢谱图上应该出现_____ 个峰，其面积比为       （一个峰则不填）。
（2）标准状况下1.68L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水，得到白色沉淀质量为15.0g，若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3g。若原气体是单一气体，它的分子式      。
（3）某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）