第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》测试卷(含解析)2022--2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》测试卷(含解析)2022--2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-27 11:53:54

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第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》测试卷
一、单选题
1.抗击新冠肺炎疫情中,法匹拉韦和瑞德西韦率先突出重围。研究表明两者是新冠肺炎潜在的有效药物,目前正在中国进行3期临床实验,下列关于法匹拉韦和瑞德西韦的描述不正确的是
A.法匹拉韦分子式为C5H4O2N3F
B.法匹拉韦分子中不含手性碳原子
C.瑞德西韦中的N-H键的极性大于O-H键的极性
D.瑞德西韦水解的产物中化学式是C6H14O且能与钠反应的有机物的同分异构体有17种
2.下列各化学式中,只表示一种纯净物的是
A. B. C. D.C
3.维生素C又称“抗坏血酸”,广泛存在于水果蔬菜中,结构简式如图所示。下列关于维生素C的说法正确的是
A.存在含有苯环的同分异构体
B.能与氢氧化钠溶液反应,且1mol维生素C消耗NaOH的物质的量为1mol
C.分子中所有原子共面
D.可用酸性高锰酸钾溶液检验其中的碳碳双键
4.下列说法正确的是
A.分子式C8H10的苯的同系物共有3种结构
B.、、的二氯代物均有4种
C.C3H6Cl2的同分异构体有4种
D.立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有2种
5.下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法,正确的是
A.在组装蒸馏装置时,温度计的水银球应伸入液面下
B.分离碘与CCl4的混合物,不可采用蒸馏的方法
C.在苯甲酸重结晶实验中,粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水
D.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤
6.满足分子式为C4H8ClBr的有机物共有
A.11种 B.12种
C.13种 D.14种
7.香子兰酸甲酯(甲)、甲醇、甲基丙烯酸甲酯(丙)、有机物(乙)、有机物(丁)存在下列转化关系,下列说法正确的是
A.丙的分子式为C5H10O2
B.乙→丁的反应类型为加成反应
C.乙、丁中的官能团种类均为3种
D.甲的同分异构体中含有苯环且取代基与甲完全相同有10种
8.C8H9Cl的含苯环的(不含立体异构)同分异构体有
A.9种 B.12种 C.14种 D.16种
9.研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式以下用于研究有机物的方法错误的是
A.核磁共振氢谱的研究有助于确定有机物分子中氢原子的类型和数目比
B.蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物
C.燃烧法是确定有机物成分的有效方法之一
D.红外光谱通常用于分析有机物的相对分子质量
10.下列说法正确的是
A.异丁烷的一氯取代物有两种
B.氕、氘、氚是氢元素的三种核素,中子数都为1
C.乙醛和丙烯醛(CH2=CHCHO)互为同系物
D.O2 和O3互为同素异形体,具有相似的物理性质
二、填空题
11.A~G是几种烃的分子球棍模型(如图),据此回答下列问题:
(1)常温下含碳量最高的气态烃是___________(填字母)。
(2)能够发生加成反应的烃有___________种。
(3)上述有机物的一卤代物种类最多的是___________(填名称)。
(4)由一种溴代烃和某种溶液的混合物,在一定条件下可生成C,请写出这个反应的化学方程式:___________。上述化学反应的类型是___________。
(5)写出F发生硝化反应的化学方程式___________。
(6)G___________(填“是”或“不是”)苯的同系物,___________(填“能”或“不能”)使酸性高锰酸钾溶液褪色。
12.下列各图均能表示甲烷的分子结构,按要求回答下列问题。
(1)甲烷的空间充填模型是______(填字母)。
(2)相对分子质量为100的烷烃的分子式是______。
(3)立方烷的一氯代物有______种,它的六氯代物有______种。
(4)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是______(填字母)。
① ② ③ ④
A.②④①③B.④②①③C.④③②①D.②④③①
13.根据要求填空:
(1)中官能团的名称是___________。
(2)中含氧官能团的名称是___________。
(3)BrCH2CH2NH2中含有的官能团名称是___________。
(4)中所含官能团的名称是___________。
14.Ⅰ.下列物质中:
(1)互为同分异构体的是______
(2)互为同素异形体的是_______
(3)互为同位素的是__________
(4)属于同一种物质的是______
(5)互为同系物的是__________ (填序号)
①液氯和氯气 ②白磷和红磷 ③(CH3)3CCH2CH3和(CH3)2CHCH(CH3)2 ④ 和 ⑤(CH3)2CHCH3和CH3(CH2)2CH3 ⑥O2和O3 ⑦CH4和CH3CH2CH3
Ⅱ.现有6种物质:①MgCl2 ②HCl ③SO2 ④K2CO3 ⑤CaO ⑥NaOH ⑦Na2O2 ⑧NH4Cl ⑨C2H6 ⑩H2O2
请根据下列标准,对上述物质进行分类(填序号):
(1)属于共价化合物是_______。
(2)只含离子键的离子化合物是______。
(3)含极性共价键的离子化合物是_________。
(4)含非极性共价键的离子化合物是_________。
三、实验题
15.青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体。易溶于丙酮、氯仿和苯中,在水中几乎不溶,熔点为156—157℃。青蒿素是有效的抗疟药。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为:
请回答下列问题:
(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是_________________。
(2)操作I的名称是_____________,操作II的名称是__________________。
(3)用下列实验装置测定青蒿素的分子式,将28.2g青蒿素放在硬质玻璃管C中充分燃烧:
①装置E中盛放的物质是__________,装置F中盛放的物质是________________。
②该实验装置可能产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是_______________。
③ 已知青蒿素是烃的含氧衍生物,用合理改进后的装置进行实验,称得:
装置 实验前/g 实验后/g
E 22.6 42.4
F 80.2 146. 2
青蒿素的最简式是_________________。
(4)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量较小,加热并搅拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液红色变浅,说明青蒿素与_________(填字母)具有相似的性质。
A.乙醇 B.乙酸 C.乙酸乙酯 D.葡萄糖
16.实验室用燃烧法测定某种α- 氨基酸X (CxHyOzNp)的分子组成。取3.34 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,通一段时间的纯氧气,这样做的目的是__________;之后则需关闭止水夹a,打开止水夹b。
(2)上述装置中A、D处都需要用酒精灯加热,操作时应先点燃_____处的酒精灯。
(3)装置D的作用是______。
(4)实验结果:
①B中浓硫酸增重1.62 g,C中碱石灰增重7.04 g,F中收集到224 mL气体(标准状况)。
②X的相对分子质量为167,它是通过测定的(填一种现代化学仪器)
试通过计算确定该有机物X的分子式_________(写出计算过程)。
(5)另取3.34 g X与0.2 mol/L 的NaOH溶液反应,最多能中和NaOH溶液200 mL,有机物X的13C-NMR(即核磁共振碳谱,其作用与核磁共振氢谱类似)如下图所示。试确定有机物X的结构简式为________。
四、计算题
17.已知有机化合物X中各元素的质量分数分别为C:60%、H:13.3%、O:26.7%。
请填空:
(1)有机物X的实验式为____________,若0.1mol X在足量氧气中充分燃烧需消耗氧气10.08L(标准状况),则X的分子式为___________________________;
(2)实验表明:X能与金属钠反应产生H2,X分子的核磁共振氢谱中有4个吸收峰,且面积之比为3∶2∶2∶1,则X分子中含有的官能团的名称为__________________________,X的结构简式为_______________________________;
(3)X有两种同分异构体Y和Z,其中Y能与金属钠反应产生H2,而Z不能,则Y、Z的结构简式分别为_____________________、_______________________________。
五、有机推断题
18.某有机化合物A经李比希法测得其中碳的质量分数为70.59%,氢的质量分数为5.88%,其余为氧。A的质谱图、核磁共振氢谱图、红外光谱图分别表示如图:
请回答下列问题:
(1)A的实验式为___。
(2)A的结构简式为___。
(3)该物质属于___类。
(4)A有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有___种。
①属于芳香族化合物;②属于酯类;③分子结构中含有一个甲基。
19.两种有机物A和B可以互溶,有关性质如下:
相对密度(20℃) 熔点 沸点 溶解性
A 0.7893 -117.3℃ 78 .5℃ 与水以任意比混溶
B 0.7137 -116.6℃ 34.5℃ 不溶于水
(1)若要除去A和B的混合物中少量的B,可采用_______(填代号)方法即可得到A。
a.重结晶 b.蒸馏 c.萃取 d.加水充分振荡,分液
(2)将有机物A 置于氧气流中充分燃烧,实验测得: 生成5.4gH2O和8.8gCO2 ,消耗氧气6.72L (标准状况下),则该物质的最简式为_________,若要确定其分子式,是否必需有其它条件_______(填“是”或“否“),已知有机物A 的质谱、核磁共振氢谱如图1所示,则A的结构简式为________。
(3)若质谱图2显示B的相对分子质量为74,红外光谱如图3所示,则B的结构简式为_________,其官能团的名称为_________。
(4)准确称取一定质量的A和B的混合物,在足量氧气中充分燃烧,将产物依次通过足量的无水氯化钙和碱石灰,发现质量分别增重19.8g 和35.2g.计算混合物中A 和B 的物质的量之比_________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.有机物中每个碳原子形成四个键,氧原子形成两个键,氮原子形成三个键,氢原子形成一个键,据此可知法匹拉韦分子式为C5H4O2N3F,故A正确,但不符合题意;
B.与碳原子相连的四个原子或原子团均不相同,这样的碳原子是手性碳原子,有图中法匹拉韦的结构简式可知,法匹拉韦分子中不含手性碳原子,故B正确,但不符合题意;
C.氮元素的非金属性小于氧元素,非金属性越强,电负性越大,形成的极性键越强,即瑞德西韦中的N-H键的极性小于O-H键的极性,故C错误,符合题意;
D.瑞德西韦水解的产物中化学式是C6H14O且能与钠反应说明是饱和一元醇,含有羟基,剩下留个碳原子形成己基,同分异构体有五种,对应的等效氢有17种,C6H14O且能与钠反应的有机物的同分异构体有17种,故D正确,但不符合题意;
故选:C。
2.C
【详解】A. 可能是乙醛,也可能是环氧乙烷,故A不选;
B. 可能是丙烯,也可能是环丙烷,故B不选;
C. 只能是溴乙烯,故C选;
D. C有多种同素异形体,故D不选。
答案选C。
3.B
【详解】A.根据有机物的结构简式,该有机物的不饱和度为3,而苯环的不饱和度为4,因此该有机物不存在含有苯环的同分异构体,故A错误;
B.该有机物中能与NaOH反应的官能团是酯基,1mol该有机物中只有1mol酯基,因此1mol维生素C消耗NaOH物质的量为1mol,故B正确;
C.维生素C中含有sp3杂化的碳原子,sp3杂化对应空间构型为四面体形,因此分子中所有原子不共面,故C错误;
D.维生素C中含有羟基、碳碳双键、酯基,羟基、碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此维生素C不能用酸性高锰酸钾溶液检验其中的碳碳双键,故D错误;
答案为B。
4.C
【详解】A.该物质为苯的同系物,则其结构含苯环,若取代基为乙基,结构有1种,若取代基为2个甲基,在苯环上共邻、间、对3种结构,故分子式C8H10的苯的同系物共4种结构,A错误;
B.二氯代物有、、、、、、、、、;的二氯代物有、、、、、、、、;的二氯代物均有、、、、、、、、、、,B错误;
C.C3H6Cl2的结构有CH3CH2CHCl2、CH3CHClCH2Cl、CH2ClCH2CH2Cl、CH3CCl2CH3,同分异构体有4种,故C正确;
D.立方烷的二硝基立方烷,两个硝基位于同一条棱上、位于面对角线、位于体对角线,共3种结构,根据替换法,立方烷的六硝基取代和二硝基取代个数相同,有3种结构,D错误;
故选C。
5.C
【详解】A.蒸馏时,测定馏分的温度,则温度计的水银球应在蒸馏烧瓶支管口处,故A错误;
B.碘与CCl4的沸点不同,所以分离碘与CCl4的混合物,可采用蒸馏的方法,故B错误;
C.水在加热过程中会蒸发,苯甲酸能溶于水,减少过滤时苯甲酸的损失,防止过饱和提前析出结晶,加热溶解后还要加少量蒸馏水,故C正确;
D.苯甲酸的溶解度不大,温度高时溶解度大,所以待粗苯甲酸完全溶解后要趁热过滤,减少苯甲酸的损耗,故D错误;
故选C。
6.B
【详解】先分析碳骨架异构,分别为 C—C—C—C与2种情况,然后分别对 2 种碳骨架采用“定一移一”的方法分析,其中骨架C—C—C—C有、共 8 种,骨架有、,共 4 种,共12种。
答案选B。
7.B
【详解】A.丙的分子式为C5H8O2,故A错误;
B.乙和甲基丙烯酸甲酯发生1,4加成反应生成丁,故B正确;
C.乙和丁中都有酯基、羰基、醚键、碳碳双键四种官能团,故C错误;
D.3个不同的取代基在苯环上的位置异构有10种,甲的同分异构体中含有苯环且取代基与甲完全相同有9种(不含甲),故D错误;
选B。
8.C
【详解】分子式为C8H9Cl中含有苯环、饱和烃基、氯原子;当取代基可以是1个:-CH2CH2Cl;-CHClCH3,有2种同分异构体;取代基可以是2个:-CH2Cl、-CH3;-CH2CH3、-Cl,根据邻、间、对位置异构可知,共有3+3=6种同分异构体;取代基可以是3个:-Cl、-CH3、-CH3;2个甲基处于邻位时,-Cl有2种位置,有2种同分异构体;2个甲基处于间位时,-Cl有3种位置,有3种同分异构体;2个甲基处于对位时,-Cl有1种位置,有1种同分异构体;所以符合条件的同分异构体共有14种;故选C。
9.D
【详解】A.从核磁共振氢谱图上可以推知有机物分子中有几种不同类型的氢原子以及其数目,A项正确;
B.蒸馏是利用互溶液态混合物中各组分的沸点不同而进行分离的方法,B项正确;
C.通过燃烧,能将有机物转化为简单无机物,并做定量测定,从而测定有机物成分,C项正确;
D.红外光谱是确定有机物分子中的化学键和官能团,不能确定有机物的相对分子质量,D项错误;
故答案为D。
10.A
【详解】A.异丁烷的结构简式为CH(CH3)3,有两种等效氢,即异丁烷的一氯代物有2种,故A正确;
B.氕、氘、氚的原子表示形式为、、,它们是氢元素的三种核素,中子数分别为0、1、2,故B错误;
C.乙醛结构简式为CH3CHO,含有官能团是-CHO,丙烯醛含有官能团是醛基和碳碳双键,它们不符合同系物的定义,因此乙醛和丙烯醛不互为同系物,故C错误;
D.O2和O3都是氧元素组成的不同结构的单质,两者互为同素异形体,O3是有刺激性特殊气味气体,常温常压下呈淡蓝色,而氧气为无色无味的气体,因此两者的物理性质不同,故D错误;
答案为A;
【点睛】等效氢的判断:(1)同一个碳原子上的氢原子是等效的;(2)同一个碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;(3)处于镜面对称上的氢原子是等效的。
11.(1)D
(2)4
(3)甲苯
(4) CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O 消去反应
(5)
(6) 是 能
【分析】根据分子球棍模型,A是甲烷,B是乙烷,C是乙烯,D是乙炔,E是丙烷,F是苯,G是甲苯。
(1)
苯、乙炔分子中碳原子和氢原子个数比都是1:1,碳氢比最大,常温下乙炔是气体、苯是液体,含碳量最高的气态烃是乙炔,选D;
(2)
碳碳双键、碳碳双键、苯环能发生加成反应,能够发生加成反应的烃有乙烯、乙炔、苯、甲苯,共4种。
(3)
根据等效氢法,甲烷的一卤代物有1种,乙烷的一卤代物有1种,乙烯的一卤代物有1种,乙炔的一卤代物有1种,丙烷的一卤代物有2种,苯的一卤代物有1种,甲苯的一卤代物有4种,一卤代物种类最多的是甲苯。
(4)
溴乙烷和氢氧化钠的醇溶液加热,发生消去反应生成乙烯,反应的化学方程式为CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O。化学反应的类型是消去反应;
(5)
苯和浓硝酸、浓硫酸的混合物发生硝化反应生成硝基苯和水,反应的化学方程式为
(6)
G是甲苯,比苯多一个CH2,是苯的同系物,甲苯能被酸性高锰酸钾氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
12. C 1 3 A
【详解】(1)甲烷是正四面体结构,C原子与4个H原子形成四个共价键,所以甲烷的空间填充模型是C;
(2)烷烃分子的通式是,烷烃的相对分子质量是,解得,所以该烷烃的分子式是;
(3)根据立方烷结构可知,该物质是高度对称的,分子中只有一种H原子,所以其一氯代物只有一种;立方烷分子式是,它的六氯取代产物的种类与二氯取代产物的种类相同,二氯代物有一条棱、面对角线、体对角线3种位置,二氯代物有3种,则六氯代物也有3种;
(4)烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化,如沸点逐渐升高;碳原子数相同的烃,支链越多,熔、沸点越低。①③中碳原子都是4个,①无支链,沸点①>③;②④中碳原子数为5,比①③中碳原子数多,则沸点较高,②无支链,沸点②>④,故沸点按由高到低的顺序排列是②④①③,选A。
13.(1)羟基
(2)(酚)羟基、酯基
(3)溴原子、氨基
(4)羰基、羧基
【详解】(1)根据可知,其中官能团的名称是:羟基;
(2)根据可知,其中官能团的名称是:(酚)羟基、酯基;
(3)根据BrCH2CH2NH2可知,其中官能团的名称是:溴原子、氨基;
(4)根据可知,其中官能团的名称是:羰基、羧基;
14. ③⑤ ②⑥ ④ ① ⑦ ②③⑨⑩ ①⑤ ④⑥⑧ ⑦
【详解】Ⅰ.①氯气和液氯是氯气单质的不同单质,属于同一种物质,
②白磷和红磷均属于磷元素形成的不同种单质,互为同素异形体;
③(CH3)3CCH2CH3和(CH3)2CHCH(CH3)2分子式相同,结构不同,互为同分异构体;
④和质子数相同,中子数不同,是氯元素的不同原子,互为同位素;
⑤(CH3)2CHCH3和CH3(CH2)2CH3分子式相同,结构不同,互为同分异构体;
⑥O2和O3均属于氧元素形成的不同种单质,互为同素异形体;
⑦CH4和CH3CH2CH3结构相似,都属于烷烃,分子组成相差2个CH2原子团,互为同系物;
(1)互为同分异构体的是③⑤,故答案为③⑤。
(2)互为同素异形体的是②⑥,故答案为②⑥。
(3)互为同位素的是④,故答案为④。
(4)属于同一种物质的是①,故答案为①。
(5)互为同系物的是⑦,故答案为⑦。
Ⅱ.①MgCl2中镁离子和氯离子之间只存在离子键,属于离子化合物;
②HCl分子中H-Cl原子之间只存在极性共价键,属于共价化合物;
③SO2分子中S与O原子之间只存在极性共价键,属于共价化合物;
④K2CO3中钾离子和碳酸根离子之间存在离子键、O与C原子之间存在极性共价键,属于离子化合物;
⑤CaO中钙离子和氧离子之间只存在离子键,属于离子化合物;
⑥NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O-H原子之间存在极性共价键,属于离子化合物;
⑦Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键、O-O原子之间存在非极性共价键,属于离子化合物;
⑧NH4Cl中铵根离子和氯离子之间存在离子键、N-H原子之间存在极性共价键,属于离子化合物;
⑨C2H6分子中C-H原子之间存在极性共价键,C-C原子之间存在非极性共价键,属于共价化合物;
⑩H2O2分子中O-H原子之间存在极性共价键,O-O原子之间存在非极性共价键,属于共价化合物;
(1)通过以上分析知,属于共价化合物的是②③⑨⑩,故答案为②③⑨⑩。
(2)只含有离子键的化合物是①⑤,故答案为①⑤。
(3)含极性共价键的离子化合物是④⑥⑧,故答案为④⑥⑧。
(4)含非极性共价键的离子化合物是⑦,故答案为⑦。
15.(1)增大青蒿素与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率
(2) 过滤 蒸馏
(3) 无水CaCl2或P2O5 碱石灰(或其他合理答案) 除去装置左侧通入的空气中的CO2和水蒸气,在装置F后加一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置 C15H22O5
(4)C
【详解】(1)为了加快反应速率和增大青蒿素的浸取率,可以对青蒿进行干燥破碎以增大青蒿素与乙醚的接触面积。
(2)根据流程图,经过操作I得到了残渣,故操作I为过滤;乙醚和青蒿素是互溶的液体,可以通过蒸馏分离。
(3)①实验测定青蒿素的分子式,需要测定其中的碳、氢、氧的含量,燃烧后生成二氧化碳和水,因此需要测定二氧化碳和水的质量,因此装置E中盛放无水CaCl2或P2O5吸收生成的水,装置F中盛放碱石灰,吸收二氧化碳。
②装置左右两侧都可能使得空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置,造成误差,改进方法是除去装置左侧通入的空气中的CO2和水蒸气,在装置F后加一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置。
③E管质量增加42.4-22.6=19.8g,说明生成了19.8g水,可得氢元素的质量:19.8g××100%=2.2g,F管质量增加146.2-80.2=66g,说明生成了66g二氧化碳,可得碳元素的质量:66g××100%=18g,从而可推出含氧元素的质量为:28.2-2.2-18=8g,设最简式为CXHYOZ,则:12X:Y:16Z=18:2.2:8,故X:Y:Z=15:22:5,故该有机物的最简式为C15H22O5。
(4)A.乙醇易溶于水,错误;
B.乙酸易溶于水,错误;
C.乙酸乙酯在水中的溶解度不大,加入含有NaOH、酚酞的水溶液后水解生成乙酸,溶液的碱性减弱,溶液红色变浅,正确;
D.葡萄糖易溶于水,错误;
故选C。
16.(1)将装置中的N2排尽
(2) D
(3)吸收未反应的O2,保证最终收集到的气体是反应生成的N2
(4)质谱仪C8H9O3N(算出CO2、H2O、N2各得1分,算出O得1分,求出分子式得1分,共5分)
(5)
【详解】试题分析:该实验原理为3.34g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧生成CO2、H2O和N2,装置B内盛放浓硫酸,吸收生成的水,根据装置B增重确定3.34g·该种氨基酸中含氢元素质量;根据C中碱石灰的增重可确定碳元素的质量;装置D用于除去未反应的氧气,根据F'中水的体积确定氮气的体积并由此确定待测氨基酸中含有的氮元素的质量,最后计算氨基酸中氧元素的质量,确定分子中各元素原子个数比,由此确定最简式。
(1)装置的空气中含有N2,影响生成氮气的体积测定,需先通入氧气将装置中的氮气排尽。
(2)应先点燃D处的酒精灯吸收未反应的氧气,保证最后收集的气体为纯净的氮气。
(3)由原理可知,气体进入装置E之前应该先将氧气除去,所以铜网的作用是吸收未反应的O2,保证最终收集到的气体是反应生成的N2。
(4)有机物相对分子质量的测定用质谱仪;B中浓硫酸增重1.62 g,为生成水的质量,则水的物质的量为0.09mol,氢原子的物质的量为0.18mol,氢元素的质量为0.18g;C中碱石灰增重7.04 g,为生成二氧化碳的质量,则二氧化碳的物质的量为0.16mol,碳原子的物质的量为0.16mol,碳元素的质量为1.92g,F中收集到224 mL气体(标准状况),为氮气,物质的量为0.01mol,氮原子的物质的量为0.02mol,氮元素的质量为0.28g;则氨基酸中氧元素的质量为3.34g-0.18g-1.92g-0.28g=0.96g,氧原子的物质的量为0.06mol;则该有机物的最简式为C8H9O3N,相对分子质量为167,则该有机物的分子式为C8H9O3N。
(5)3.34 g X的物质的量为0.02mol,与0.2 mol/L 的NaOH溶液反应,最多能中和NaOH溶液200 mL,即消耗0.04molNaOH,则该有机物中含有1个羧基、1个酚羟基,根据有机物X的13C-NMR确定有机物中含有6种碳原子,则苯环上含有两个取代基,且位于对位,则有机物X的结构简式为。
考点:考查有机物分子式、结构式的确定。
17. C3H8O C3H8O 羟基 CH3CH2CH2OH CH3CHOHCH3 CH3OCH2CH3
【分析】根据相对原子质量及元素的质量分数来计算X中原子的个数之比,得到实验式,再根据燃烧的耗氧量确定分子式;根据X能与金属钠反应产生H2,判断含有的官能团,根据核磁共振氢谱中峰的面积与氢原子数成正比确定结构简式,据此分析解答。
【详解】(1)分子中碳、氢、氧原子的个数之比为∶∶=3∶8∶1,所以该有机物的实验式为C3H8O;
设X的化学式为(C3H8O)x,0.1molX在空气中充分燃烧需消耗标况下氧气10.08L,则0.1mol×(3+-)x×22.4L/mol=10.08L,解得:x=1,则X分子式为C3H8O,故答案为:C3H8O;C3H8O;
(2)X能与金属钠反应产生H2,说明结构中含有羟基,分子的核磁共振氢谱中有4个吸收峰,且面积之比为3∶2∶2∶1,即有4种氢原子,个数之比为3∶2∶2∶1,则结构简式为CH3CH2CH2OH,故答案为:羟基、CH3CH2CH2OH;
(3)CH3CH2CH2OH的同分异构体有2-丙醇(CH3CHOHCH3)和甲乙醚(CH3OCH2CH3),2-丙醇能与金属钠反应产生H2,甲乙醚不能与金属钠反应产生H2,则Y为2-丙醇,Z为甲乙醚,故答案为:CH3CHOHCH3;CH3OCH2CH3。
18. C4H4O 酯 4
【详解】(1)A分子中C、H、O原子数目之比为,则A的实验式为,故答案为;
(2)设A的分子式为,又,解得,则A的分子式为,由红外光谱图可知,A含有C=O、C-O-C、、C-H,其中C=O、C-O-C可组合为,所以该物质应为或。由A的核磁共振氢谱图可知,A分子中有4种不同化学环境的氢原子,个数比为1:2:2:3,可得A的结构简式为,故答案为;
(3)由(2)分析可知,该有机物属于酯类。
(4)A的同分异构体符合下列条件:①属于芳香族化合物,说明含苯环;②属于酯类,说明含有酯基;③分子结构中含有一个甲基,若含有的2个取代基为和,则有邻、间、对三种结构,如果只有一个取代基,则为,所以符合条件的同分异构体有4种,故答案为4。
19. b C2H6O 否 CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3 醚键 2∶1
【详解】(1)由表格中的信息可知,A、B两种有机物互溶,但沸点不同,则选择蒸馏法分离,答案选b;(2)根据质量守恒定律得:化合物中所含C元素质量为:8.8g× =2.4g, 化合物中所含H元素质量为:5.4g× =0.6g,二氧化碳和水中的氧元素质量之和为 (8.8g-2.4g)+(5.4g-0.6g)=11.2g,而氧气的质量为×32g/mol=9.6g,所以有机物中氧元素质量为11.2g-9.6g=1.6g,n(C):n(H):n(O)= : : =2:6:1,所以化合物的实验式(最简式)是C2H6O;由于分子中碳氢原子的个数是1:3,已经达到饱和,所以若要确定其分子式,不需有其它条件,即最简式就是分子式。分子式为C2H6O,核磁共振氢谱表明其分子中有三种化学环境不同的氯原子,强度之比为3︰2︰1。则A的结构简式为CH3CH2OH;(3)A的相对分子质量为74,根据红外光谱,A中存在对称的甲基和醚键,剩余的式量为74-16-15×2=28,合2个CH2,根据对称性,A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3;官能团为醚键;(4)A和B的化学式分别为C2H6O、C4H10O,设C2H6O、C4H10O的物质的量分别是 x、y,则
C2H6O + 3 O2→2 CO2 + 3 H2O
x 2x 3x
C4H10O + 6 O2→4 CO2 + 5 H2O
y 4y 5y
3x+5y=
2x+4y =
解得x =0.2mol,y = 0.1 mol,即物质的量之比2:1。
答案第1页,共2页
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