高中化学定量研究的方法试题

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____            ___。

 

(10分)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味，实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下：

实验步骤：
在A中加入4.4 g的异戊醇、6.0 g的乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片。开始缓慢加热A，回流50min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO₄固体，静置片刻，过滤除去MgSO₄固体，进行蒸馏纯化，收集140～143 ℃馏分，得乙酸异戊酯3.9 g。
回答下列问题：
（1）仪器B的名称是      。
（2）在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是      ，第二次水洗的主要目的是    。
（3）在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后    （填标号）。
a．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出
b．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出
d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出
（4）本实验中加入过量乙酸的目的是      。
（5）实验中加入少量无水MgSO₄的目的是     。
（6）在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是      （填标号）。
（7）本实验的产率是      （填标号）。
a．30℅  b．40℅   c．60℅   d．90℅
（8）在进行蒸馏操作时，若从130 ℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏  (填“高”或“低”)， 原因是             。

Ⅰ.现有CH₄、C₂H₄、苯三种有机化合物：
（1）等质量的以上三种物质完全燃烧时耗去O₂的量最多的是_______。
（2）等物质的量以上三种物质完全燃烧时耗去O₂的量最多的是________。
（3）等质量的以上三种物质完全燃烧时生成CO₂的量最多的是________。
Ⅱ.按要求书写：
（1）羟基的电子式            ；
（2）的系统命名为                  。
（3）相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的结构简式                  ；
（4）某芳香烃的相对分子质量为102，若该分子内所有原子均在同一平面内，则其结构简式为     。

有机物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                              。

 

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      。

有机物A的蒸汽密度为6.69g·L^-1（已折算为标况），现取15g A完全氧化，产物依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重9g，碱石灰增重39.6g。用现代物理方法测定：
①核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5组峰，其峰面积之比为1：2：2：2：3。
②利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团，现测得A分子中具有一个苯环结构，一个C－O—C结构和一个C=O结构，且A的苯环上只有一取代基。
③性质实验证明，A能在稀硫酸作用下生成两种有机物，且其中一种有酸性。
（1）通过计算求A的相对分子质量及分子式.
（2）根据谱图信息写出A的三种可能结构

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（气），产物经过浓硫酸后，质量增加10.8g；再通过灼热的CuO，充分反应后，固体质量减轻3．2g；最后气体再通过碱石灰被完全吸收，质量增加17.6g。
（1）试推断该有机物的分子式。
（2）0.2mol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。

(8分)（1）下图是一种分子式为C₄H₈O₂的有机物的红外光谱图，则该有机物可能的结构简式为
______________________、______________________。

（2）已知1丙醇和2丙醇的结构简式如下：
1丙醇：CH₃CH₂CH₂OH              
2丙醇：
下图是这两种物质中其中一种的核磁共振谱，并且峰面积比分别为1∶1∶6，

请指出该核磁共振谱表示的物质是____________，
（3）某有机化合物A的相对分子质量大于110，小于150。经分析得知，其中碳和氢的质量分数之和为52．24%，其余为氧。请回答：
①该化合物的相对分子质量是________。
②该化合物的化学式是_______________。

(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________________。

利用核磁共振技术测定有机物分子的三维结构的研究获得了2002年诺贝尔化学奖。在有机物分子中，不同氢原子的核磁共振谱中给出的吸收峰也不同，根据吸收峰可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如二乙醚的结构简式为： CH₃—CH₂—O—CH₂—CH₃其核磁共振谱中给出的吸收峰有两个，如图1所示：

请回答下列问题（共2小问，每空2分，共6分）：
（1）下列物质中其核磁共振氢谱中给出的只有一个吸收峰的是               。

A．CH3CH3

B．CH3COOH

C．CH3COOCH3

D．CH3OCH3

（2）化合物A和B的分子式都是C₂H₄Br₂, A的核磁共振氢谱图如图2所示，则A的结构简式为      ，请预测B的核磁共振氢谱上有       个吸收峰。

已知A为烃，B是烃的衍生物，由总物质的量为1mol的A和B组成的混合物在2.5mol氧气中完全燃烧，生成2mol二氧化碳和2mol水。A、B分子式不可能是下列组合中的：
A．CH₄O、C₃H₄O       B．C₂H₄、C₂H₄O₂      
C．C₃H₆O₃、CH₂O₂      D．C₂H₂、C₂H₆

（原创）用以下几种常见有机物填写下列空白：
a．CH₄  
b．C₂H₄ 
c．C₆H₆ 
d．C₂H₅OH   
e．CH₃COOH
（1）等质量的CH₄、C₂H₄、C₆H₆三种烃完全燃烧消耗O₂的量由多到少的顺序是        （用序号表示）。
（2）等物质的量混合的甲烷和乙酸蒸气完全燃烧所得二氧化碳和水蒸气的物质的量之比为        。
（3）由乙烯和乙醇蒸气组成的混合气体1mol完全燃烧所需氧气在标准状况下的体积为         L。
（4）由两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后，将产生的气体全部通过图示装置，得到如表所列的实验数据（产生的气体完全被吸收）。

	实验前	实验后
（干燥剂＋U形管）的质量	101．1 g	104．7 g
（澄清石灰水＋广口瓶）的质量	312．0 g	318．6 g

根据实验数据填空：
①假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为           g。
②混合气体中C、H两元素的物质的量之比为            。
③若混合气体是由CH₄和C₂H₄组成，则二者的体积比为           。

选做【化学—有机化学基础】呋喃酚是合成农药的重要中间体，其合成路线如下：

（1）A物质核磁共振氢谱共有       个峰，B→C的反应类型是              。
（2）已知x的分子式为C₄H₇C1，写出A→B的化学方程式：                          。
（3）Y是X的同分异构体，分子中无支链且不含甲基，则Y的名称(系统命名)是        。
（4）下列有关化合物C、D的说法正确的是       。
①可用氯化铁溶液鉴别C和D      ②C和D含有的官能团完全相同
③C和D互为同分异构体          ④C和D均能使溴水褪色
（5）E的同分异构体很多，写出一种符合下列条件的芳香族同分异构体的结构简式：             。
①环上的一氯代物只有一种    ②含有酯基    ③能发生银镜反应

为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验。
[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）质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量为46，则该物质的分子式是                 。
（3）根据价键理论，预测A的可能结构并写出其结构简式                。
[结构式的确定]
（4）¹H核磁共振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1)。经测定，有机物A的¹H核磁共振谱示意图如图2所示，则A的结构简式为                  。

图1                          图2
[性质实验]
（5）A在一定条件下脱水可生成B，B可合成塑料C，请写出B转化为C的化学方程式：_______________
（6）体育比赛中当运动员肌肉扭伤时，队医随即用氯乙烷(沸点为12.27 ℃)对受伤部位进行局部冷冻麻醉。请用B选择合适的方法制备氯乙烷，要求原子利用率为100%，请写出制备反应的化学方程式：_____________

【化学一选修5；有机化学基础】(15分)A、B、C、D、，E、F、G、H八种有机物间转化关系如图所示。其中气体A在标准状况下密度为1.25 g/L，且碳元素的质量分数为85.7%:E普遍存在于食物中(如菠菜等)；F分子中含有一个六元环，晶体H中仅含C、H、O三种元素，且原子个数比为1:3:3。
回答下列问题：

回答下列问题：
（1）C的结构简式为               ；晶体H的化学式为               。
（2）下列转化过程涉及的化学反应中，属于取代反应的是       （填序号）。
①A→B    ②B→C    ③C→D    ④D→E    ⑤C、E→F
（3）写出D与新制Cu(OH)₂悬浊液反应的方程式：
写出C与E生成高分子化合物的化学方程式：          。
（4）简述确定有机物B中官能团种类的实验方法：         ，观察生成沉淀颜色便可确定。
（5）有机物W与F的有相同的官能团(包括种类及数目)，分子组成比F多四个碳原子．也含有一个六元环，其谱图上只有一个峰，写出符合上述条件的W的结构简式         。
（6）G的相对分子质量为44，则反应过程中，理论上制备G的原子利用率为         。