3.2 有机化合物结构的测定 同步测试题(含解析) 2023-2024学年高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修3

文档属性

名称 3.2 有机化合物结构的测定 同步测试题(含解析) 2023-2024学年高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修3
格式 docx
文件大小 187.9KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-05 12:19:15

图片预览

文档简介

3.2 有机化合物结构的测定 同步测试题
一、单选题
1.某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和1mol乙醇,该羧酸的分子式为(  )
A.C14H18O5 B.C14H16O4 C.C16H22O5 D.C16H20O5
2.下列说法中错误的是(  )
A.碳酸、KSCN、乙醇均是有机物
B.聚乙烯、聚氯乙烯都是由高分子化合物组成的物质,属于混合物
C.红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析
D.在所有的有机物中都含有碳元素,多数含有氢元素,其次还含有氧元素、氮元素、卤素、硫元素等
3.下列各芳香族化合物相关的说法中,错误的是(  )
A. 与 互为同分异构体
B. 属于苯的同系物
C. 命名为:1,2,4-三甲苯
D. 在核磁共振氢谱中有5个吸收峰
4.有机物Y的分子式为C4H8O2,其红外光谱如图所示,则该有机物可能的结构简式为(  )
A.CH3COOCH2CH3 B.OHCCH2CH2OCH3
C.HCOOCH2CH2CH3 D.(CH3)2CHCOOH
5.1molX能与足量碳酸氢钠溶液反应放出44.8LCO2(标准状况),则X的分子式是(  )
A.C5H10O4 B.C4H8O4 C.C3H6O4 D.C2H2O4
6.某有机物分子式为C4H8,据此推测其结构和性质不可能的是(  )
A.它可能能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.一氯代物可能只有一种
C.分子结构中甲基的数目可能是0、1、2
D.等质量CH4和C4H8分别在氧气中完全燃烧,CH4的耗氧量小于C4H8
7.两种烃A、B取等质量完全燃烧,生成CO2与消耗O2的量相同,这两种烃之间的关系正确的是(  )
A.一定互为同分异构体 B.一定是同系物,有相同的通式
C.实验式相同 D.只能是同种物质
8.充分燃烧1mol气态烃R,得到标准状况下44.8LCO2和54gH2O,则R是(  )
A.C2H6 B.C2H4 C.C2H2 D.C4H6
9.某烃的一种同分异构体只有一种一氯代物,则该烃的分子式可以是 (  )
A.C5H12 B.C6H14 C.C4H10 D.C7H16
10.两种气态烃组成的混合气体0.1 mol,完全燃烧得0.15molCO2和3.6gH2O,则有关混合气体中成分正确的说法是(  )
A.混合气体中一定有甲烷
B.混合气体中一定有甲烷和乙烯
C.混合气体中一定有乙烷
D.混合气体中一定有丙炔(C3H4)
11.下列有关物质的性质或应用的说法正确的是 (  )
A.一定条件下用H2除去乙烷中混有的乙烯
B.用核磁共振氢谱鉴别1—丙醇和2—丙醇
C.间二溴苯仅有一种空间结构可证明苯分子中不存在单双键交替的结构
D.乙烯和苯都能使溴水溶液褪色,褪色的原理相同
12.L-多巴可用于帕金森综合症的治疗,其结构简式为 。下列关于L-多巴的说法中,不正确的是(  )
A.分子式为C9H11O4N B.能缩合生成高分子
C.能与酸、碱反应生成盐 D.核磁共振氢谱有8个吸收峰
13.下列有关有机物的描述错误的是()
A.用FeCl3溶液可以鉴别苯、苯酚、四氯化碳、KSCN、乙醇和AgNO3六种无色溶液或液体
B.有机物 的核磁共振氢谱图中有4种吸收峰
C.有机反应 涉及取代反应和消去反应两种类型
D.1mol 一定条件下最多可以与6 mol H2反应
14.一种气态烷烃和一种气态烯烃,它们分子里的碳原子数相等.将1.0体积这种混合气体在氧气中完全燃烧,生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定),则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为(  )
A.3:1 B.1:3 C.2:3 D.3:2
15.鲨鱼是世界上唯一不患癌症的动物,科学研究表明,鲨鱼体内含有一种角鲨烯,具有抗癌性。实验测得角鲨烯分子是链状结构,分子中含有30个碳原子,且碳、氢元素质量比为6:1,下列说法中错误的是(  )
A.角鲨烯分子式为C30H60
B.角鲨烯可以使溴水或高锰酸钾溶液褪色
C.1mol角鲨烯最多可与1mol溴单质加成
D.角鲨烯与分子式C29H58的物质属于同系物
16.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不正确的是(  )
A.蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物,温度计的水银球应位于支管口附近
B.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量
C.燃烧法通常是研究和确定有机物成分的有效方法之一
D.对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团
二、综合题
17.已知某烃分子中碳元素的质量分数为82.76%,在标准状况下它的密度为2.59g/L.则:
(1)此有机物的摩尔质量为   ; 其分子式为   ;
(2)若该有机物分子结构中含有2个甲基,其结构简式为   .
18.质子核磁共振谱(PMR)是研究有机物结构的有力手段之一,在所研究的化合物分子中,每一结构中的等性氢原子在PMR谱中都给出了相应的峰(信号),谱中峰的强度与结构中的H原子数成正比.例如,乙醛的结构式为CH3CHO,其PMR谱中有两个信号,其强度之比为3:1.分子式为C3H6O2的有机物,如果在PMR谱上观察到的氢原子给出的峰有两种情况.第一种情况峰给出的强度比为3:3,请写出其对应化合物的结构简式    ;第二种情况峰的强度比为3:2:1,请写出该化合物的可能的结构简式    。
19.某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为70.59%、含氢为 5.88%,其余含有氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一:用质谱法分析得知A的相对分子质量为136。
方法二:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有4个峰,其面积之比为1∶2∶2∶3。如下图。
方法三:利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱,如下图。
(1)分子中共有   种化学环境不同的氢原子。
(2)A的分子式为   。
(3)该物质属于哪一类有机物   。
(4)A的分子中只含一个甲基的依据是   (填序号)。
a.A的相对分子质量
b.A的分子式
c.A的核磁共振氢谱图
d.A分子的红外光谱图
(5)A的结构简式为   。
(6)A的芳香类同分异构体有多种,其中又同时符合下列条件:①属于酯类;②分子结构中含有一个甲基。则该芳香类A的同分异构体共有   种。
20. 某有机物 和 氧气在一密闭容器中充分燃烧,所得产物通过浓硫酸时使其增重 ,再通过足量灼热的氧化铜粉末,固体质量减少 ,最后再通过足量过氧化钠粉末,固体质量增加了 。请回答:
(1)该化合物 的分子式为   。
(2)简要写出推理过程   。
21.通常用燃烧的方法测定有机物的分子式,可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧,根据产品的质量确定有机物的组成.如图所示的是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置.
现准确称取0.44g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经燃烧后A管增重0.88g,B管增重0.36g.请回答:
(1)按上述所给的测量信息,装置的连接顺序应是D   ,F   ;
(2)A、B管内均盛有固态试剂,A管的作用是   ;
(3)该有机物的实验式为   ;
(4)如果把CuO网去掉,A管重量将   ;(填“增大”、“减小”、或“不变”)
(5)要确定该有机物的分子式,还必须知道的数据是   .
①消耗液体H2O2的质量 ②样品的摩尔质量 ③CuO固体减少的质量
④C装置增加的质量 ⑤燃烧消耗O2的物质的量.
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】羧酸酯的分子式为C18H26O5,1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和1mol乙醇,这说明分子中含有1个酯基,因此有1分子水参加反应,水解方程式为:C18H26O5+H2O→羧酸+C2H6O,则根据原子守恒可知该羧酸的分子式中碳原子个数是18—2=16,氢原子个数是26+2-6=22,氧原子个数是5+1-1=5,即分子式为C16H22O5,答案选C。
【分析】本体考查的是酯的水解,要注意水解的过程中会和水分子发生反应,可以通过酯的分子式加上水分子的两个氢原子和一个氧原子,再减去乙醇的分子式中两个碳原子、六个氢原子和一个氧原子,最后得到的式子就是羧酸的分子式。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.含有碳元素的化合物叫有机化合物,简称为有机物,但是碳的氧化物、碳酸、碳酸盐虽含有碳元素,但其性质与无机物类似,因此把它们看作无机物,所以碳酸、KSCN属于无机物,乙醇属于有机物,故A符合题意;
B.聚乙烯、聚氯乙烯都是由高分子化合物组成的物质,由于聚合物分子中的n值不同,所以属于混合物,故B不符合题意;
C.红外光谱仪用于测定有机物的官能团,核磁共振仪用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目,质谱仪都可用于测定有机物的相对分子质量,所以三者都可用于有机化合物结构的分析,故C不符合题意;
D.在所有的有机物中都含有碳元素,多数含有氢元素,其次还含有氧元素、氮元素、卤素、硫元素等,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】本题主要考查有机化合物的概念。含有碳元素的化合物叫有机化合物,简称为有机物,但是注意题目中的碳酸、KSCN属于无机物,据此分析解答。
3.【答案】B
【解析】【解答】A. 与 分子式均为C6H6,结构不同,互为同分异构体,故A不符合题意;
B. 含有不饱和碳碳双键,与苯的结构不相似,分子组成也不相差若干个CH2基团,不属于苯的同系物,故B符合题意;
C.根据有机物的系统命名法, 化学名称为1,2,4-三甲苯,故C不符合题意;
D. 有5种不同环境的氢原子,核磁共振氢谱中有5个吸收峰,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】A.根据结构简式判断分子式是否相同即可;
B.含有碳碳双键不是苯的同系物;
C.根据取代基位次和最小进行命名;
D.根据分子的对称性判断不同位置的氢原子数即可。
4.【答案】A
【解析】【解答】由红外光谱图可看出该分子中有不对称CH3,因此该分子中有2个CH3,由图也可以看出含有C=O双键、C-O-C单键,则A的结构简式为CH3COOCH2CH3或CH3CH2COOCH3,
故答案为:A。
【分析】本题考查有机物结构式的确定,侧重分析与应用能力的考查,把握图中信息及官能团的确定为解答的关键。
5.【答案】D
【解析】【解答】解:能与碳酸氢钠溶液反应的有机物含有羧基,1molX与足量碳酸氢钠溶液反应生成的CO2的物质的量为 =2mol,说明1molX含2mol羧基,即1个分子中含有2个羧基,含有两个羧基的饱和脂肪酸符合CnH2n﹣2O4,不饱和二元羧酸中H原子数目更少,只有C2H2O4符合,
故选D.
【分析】能与碳酸氢钠溶液反应的有机物含有羧基,1mol羧基与足量碳酸氢钠反应得到1molCO2,根据羧酸与二氧化碳的关系确定分子中羧基数目,据此结合选项判断.
6.【答案】D
【解析】【解答】解:A.某有机物分子式为C4H8,H原子是C原子2倍,则该有机物可能是单烯烃或环丁烷,如果是烯烃,则与乙烯是同系物,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;
B.如果是环丁烷,只有一种氢原子,氢原子种类决定其一氯代物种类,所以如果是环丁烷,其一氯代物只有一种,故B正确;
C.该物质可能是环丁烷(无甲基)、1﹣甲基环丙烷(一个甲基)、1﹣丁烯(一个甲基)或2﹣丁烯(2个甲基),所以分子结构中甲基的数目可能是0、1、2,故C正确;
D.设烃的化学式为CxHy,等质量的烃耗氧量= (x+ )= ,根据式子知,如果 越大相同质量时耗氧量就越多,所以等质量的CH4和C4H8,分别在氧气中完全燃烧,CH4的耗氧量大于C4H8,故D错误;
故选D.
【分析】A.某有机物分子式为C4H8,H原子是C原子2倍,则该有机物可能是单烯烃或环丁烷;
B.如果是环丁烷,只有一种氢原子,氢原子种类决定其一氯代物种类;
C.该物质可能是环丁烷、1﹣甲基环丙烷、1﹣丁烯或2﹣丁烯;
D.设烃的化学式为CxHy,等质量的烃耗氧量= (x+ )= .
7.【答案】C
【解析】【解答】等质量的烃A、B完全燃烧消耗O2的量与生成CO2的量相同,说明二者的实验式相同,二者可能是同系物,也可能是同分异构体,但不能是同种物质。
故答案为:C
【分析】等质量的烃完全燃烧,生成CO2与消耗O2的量相同,则这两种烃的实验式相同。
8.【答案】A
【解析】【解答】解:充分燃烧1mol气态烃R,得到标准状况下44.8LCO2和54gH2O,则n(CO2)= =2mol,n(H2O)= =3mol,
可知有机物含有2个C原子,6个H原子,
分子式为C2H6,
故选A.
【分析】n(CO2)= =2mol,n(H2O)= =3mol,可知有机物含有C、H原子个数,以此可确定有机物分子式.
9.【答案】A
【解析】【解答】解:该烃的同分异构体中,有一种有机物的一氯代物只有1种,说明其分子中只含有一种氢原子,根据甲烷和乙烷分子中都只有1种H原子可知:
从CH4的组成与结构出发,将H全部替换为﹣CH3得到C5H12,依此类推得到C17H36、C53H108;
从CH3CH3的组成与结构出发,将H全部替换为﹣CH3得到C8H18,依此类推得到C26H54、C80H162,
根据分析可知,满足条件的只有C8H18,
故选A.
【分析】某烃的一种同分异构体只有一种一氯代物,则该烃可能为甲烷或结构对称的烃,且H原子只有一种,以此解答该题.
10.【答案】A
【解析】【解答】0.1mol两种气态烃组成的混合气体,完全燃烧得0.15molCO2和3.6 gH2O,即0.2molH2O,这说明1个分子中平均占有1.5个C和4个H,因此平均化学式是C1.5H4,则两种气态烃中一定有甲烷,甲烷分子中含有4个氢原子,则另一种烃分子含有4个氢原子,碳原子个数大于1,因此可能是乙烯或丙炔(C3H4),一定没有乙烷。
故答案为:A
【分析】气态烃的化学式是C1.5H4,说明其中一种烃含碳小于1.5,另一种含碳大于1.5,;
11.【答案】B
【解析】【解答】A.一定条件下, 乙烯能与H2发生加成反应生成乙烷,但同时又会引入新的杂质H2,因此不可用H2除去乙烷中混有的乙烯,A不符合题意;
B.1-丙醇在核磁共振氢谱中可显示四组峰,2-丙醇在核磁共振氢谱中可显示三组峰,因此可用核磁共振氢谱鉴别1-丙醇和2-丙醇,B符合题意;
C.苯的结构简式为,不管苯分子中是否存在单双键交替的结构,间二溴苯都只含有一种结构,邻二溴苯只有一种空间结构则可证明苯分子中不存在单双键交替的结构,C不符合题意;
D.乙烯使溴水褪色发生加成反应,苯使溴水褪色发生萃取的过程,因此乙烯和苯都能是溴水褪色,但二者的原理不同,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.乙烯能与H2发生加成反应生成乙烷;
B.核磁共振氢谱可确定有机物中不同化学环境的氢原子;
C.根据苯的结构简式进行分析;
D.根据乙烯和苯使溴水褪色的原理进行分析;
12.【答案】D
【解析】【解答】A.根据物质的结构简式可知该物质分子式为C9H11O4N,A不符合题意;
B.该物质分子中含有氨基、羧基及酚羟基等多个官能团,因此在一定条件下课发生缩聚反应形成高分子化合物,B不符合题意;
C.物质分子中含有酸性基团羧基、酚羟基,可以与碱反应;也含有碱性基团氨基,因此能够与酸反应,C不符合题意;
D.在物质分子中含有9种不同位置的H原子,因此核磁共振氢谱有9个吸收峰,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】在有机物中氢原子的位置叫做等效氢,不同位置的氢原子产生的核磁共振氢谱不同。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.苯、苯酚、四氯化碳、KSCN、乙醇和AgNO3六种无色溶液或液体中分别滴加FeCl3溶液,出现分层,下层为黄色的为苯,出现紫色的为苯酚,出现分层,上层为黄色的为四氯化碳,不分层,出现红色溶液的为KSCN,不分层,没有明显现象的为乙醇,出现白色沉淀的为硝酸银,所以氯化铁可以鉴别,故A不符合题意;
B. 没有对称轴,该分子中有6种氢原子,所以其核磁共振氢谱图中有6种吸收峰,故B符合题意;
C. 这个反应中存在羟基的消去反应生成碳碳双键,和羟基被溴原子取代,涉及取代反应和消去反应两种类型,故C不符合题意;
D.该有机物中,碳碳双键、羰基、苯环和氢气反应,一定条件下1mol最多可以与6 mol H2反应,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题迷惑性较大,该结构不是对称结构,左右两侧的酯基形成方式不同,所以该结构有六种性质的氢原子。有六个吸收峰面积比为:3:3:3:1:1:1
14.【答案】C
【解析】【解答】解:相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,1体积的这两种气体的混合物在氧气中完全燃烧,生成2体积的二氧化碳和2.4体积的水蒸气,混合气体的物质的量与生成二氧化碳的物质的量之比为:1:2,则混合气体中平均碳原子数为: =2,
混合物体积与水的物质的量之比为:1:2.4,则混合物中平均氢原子数为: =4.8,
由于烯烃和烷烃分子中的碳原子数相等,则混合物为乙烷和乙烯,
设乙烷的体积为x,乙烯的体积为y,
混合物中平均氢原子数为: =4.8,
解得x:y=2:3,
故选C.
【分析】1体积的这两种气体的混合物在氧气中完全燃烧,生成2体积的二氧化碳和2.4体积的水蒸气,则平均碳原子数为: =2,平均氢原子数为: =4.8;二者分子中碳原子数相等,则都含有2个碳原子,应该为乙烷和乙烯的混合物;设乙烷的体积为x,乙烯的体积为y,根据混合物中平均氢原子数列式计算出x:y即可.
15.【答案】D
【解析】【解答】A.分子中含有30个碳原子,且碳、氢元素质量比为6:1,设氢原子个数为x,则 ,解得x=60,则分子式为C30H60,故A不符合题意;
B.角鲨烯分子是链状结构,分子中含有30个碳原子,如果是饱和的分子式应为C30H62,也就是说角鲨烯含有碳碳双键,可以使溴水或高锰酸钾溶液褪色,故B不符合题意;
C.角鲨烯分子是链状结构,分子中含有30个碳原子,如果是饱和的分子式应为C30H62,也就是说一个角鲨烯含有一个碳碳双键,1mol角鲨烯最多可与1mol溴单质加成,故C不符合题意;
D.角鲨烯是链状烯烃而分子式C29H58的物质不一定是链状,可能是环状,所以二者不一定是同系物,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据碳原子数和碳氢元素的质量比确定氢原子数,从而得出分子式;
B.角鲨烯中含有碳碳双键,可使溴水或酸性KMnO4溶液褪色;
C.根据分子式确定其所含碳碳双键的个数,从而确定1mol角鲨烯能与多少mol溴单质反应;
D.二者的结构不一定相似,不一定为同系物;
16.【答案】B
【解析】【解答】解:A、蒸馏是利用互溶液态混合物中各成分的沸点不同而进行物质分离的方法,液态有机物混合物中各成分的沸点不同,温度计测的是物质的沸点,温度计的水银球应位于支管口附近,故A正确;
B、从核磁共振氢谱图上可以推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目,故B错误;
C、利用燃烧法,能将有机物分解为简单无机物,并作定量测定,通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数,然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比,即确定实验式,故C正确;
D、不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上处于不同的位置,所以红外光谱图能确定有机物分子中的化学键或官能团,故D正确.
故选B.
【分析】A、蒸馏用于分离提纯沸点不同的液态互溶混合物,温度计测的是物质的沸点; B、核磁共振氢普通常用于分析有机物分子中化学环境不同氢原子种类及比例; C、燃烧法能确定有机物中的最简式; D、红外光谱图能确定有机物分子中的基团.
17.【答案】(1)58g/mol;C4H10
(2)CH3CH2CH2CH3
【解析】【解答】解:(1)某烃的摩尔质量M=2.59g/L×22.4L/mol=58g/mol,1mol 某烃中含C: ═4,1mol 某烃中含H: ═10,故某烃的分子式为:C4H10,故答案为:58 g/mol;C4H10;(2)若该有机物分子结构中含有2个甲基,其结构简式为CH3CH2CH2CH3,故答案为:CH3CH2CH2CH3.
【分析】根据烷烃的摩尔质量M=ρVm求出相对摩尔质量,利用摩尔质量和相对分子质量在数值上相等,求出相对分子质量,根据含碳量可计算含氢量,进而计算分子中碳、氢原子的个数,由此写出有机物的分子式.
18.【答案】; 或
【解析】【解答】有机物(C3H6O2),峰值强度之比为3:3,则含有2种H原子,且个数之比是3:3,说明有2个-CH3,化合物的结构简式为 ;第二种峰强度为3:2:1,说明结构中含有3种不同性质的氢,其个数分别为3、2、1,结构简式可能为 或
故答案为:; 或
【分析】峰的强度比即为结构中氢原子的个数比,氢原子数为3的可能为-CH3结构;氢原子数为2的可能为-CH2-结构;氢原子数为1的可能为-OH、-COOH、-CHO结构。
19.【答案】(1)4
(2)C8H8O2
(3)酯类
(4)bc
(5)
(6)4
【解析】【解答】(1)由核磁共振氢谱可知A有4个峰,所以A分子中共有4种化学环境不同的氢原子,故答案为4。
(2)已知A中含碳为70.59%、含氢为5.88%,含氧23.53%,列式计算 ,求得A的实验式为C4H4O,设A的分子式为(C4H4O)n,又有A的相对分子质量为136,可得n=2,分子式为C8H8O2;故答案为C8H8O2。
(3)从红外光谱可知8个碳原子中有6个C在苯环中,还有C=O、C—O—C、C—H这些基团,可推测含有的官能团为酯基,所以A是酯类;故答案为酯类。
(4)A的分子式为C8H8O2,A的核磁共振氢谱有4个峰,其面积之比为1∶2∶2∶3,因为1个甲基含有3个氢原子,结合A的分子式,可知A分子中只含一个甲基,
故答案为:bc;故答案为bc。
(5)综上所述可推出A的结构简式为 ;故答案为 。
(6)A的芳香类同分异构体有多种,能发生水解反应的一定含有酯基官能团,又分子结构中含有一个甲基,所以该类A的同分异构体有CH3-C6H4OOCH,可以有苯环上邻位、间位、对位三种结构,再加上C6H5COOCH3,所以共有4种结构;故答案为4。
【分析】根据碳氢氧元素的质量分数计算其最简式,结合相对分子质量得出其分子式,根据核磁共振氢谱和含有的基团进行分析其结构简式,结合焓变的官能团判断其性质、书写同分异构体即可。
20.【答案】(1)C3H6O3
(2)根据浓硫酸增重得n(H2O)=0.3mol 根据氧化铜固体减少的质量得n(CO)=0.1mol; 根据Na2O2可得混合气体中n(C)=0.3mol,因此n(CO2)=0.2mol,氧元素守恒得,有机物中n(O)=0.3mol 因此n(有机物):n(C):n(H):n(O)=1:3:6:3,分子式为C3H6O3。
【解析】【解答】(1)浓硫酸增重5.4g,则燃烧产生水的质量为5.4g,物质的量为 ;通入氧化铜粉末,发生反应CO+CuO Cu+CO2,氧化铜减少1.6g,则燃烧产生CO的物质的量为 ,将产生二氧化碳通入过氧化钠粉末,发生反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,固体增重8.4g,则n(C)= ,则燃烧产生二氧化碳的物质的量n(CO2)=0.2mol,氧元素守恒得,有机物中n(O)=0.3mol,因此n(有机物):n(C):n(H):n(O)=1:3:6:3,分子式为C3H6O3。(2)根据浓硫酸增重得n(H2O)=0.3mol
根据氧化铜固体减少的质量得n(CO)=0.1mol;
根据Na2O2可得混合气体中n(C)=0.3mol,因此n(CO2)=0.2mol,氧元素守恒得,有机物中n(O)=0.3mol;
因此n(有机物):n(C):n(H):n(O)=1:3:6:3,分子式为C3H6O3。
【分析】浓硫酸吸收燃烧产生的水,通过足量灼热的氧化铜粉末,燃烧产生的CO与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,最后通入足量过氧化钠粉末,吸收产生的二氧化碳。
21.【答案】(1)C;B→A
(2)吸收样品反应生成的CO2
(3)C2H4O
(4)减小
(5)②
【解析】【解答】解:(1)D中生成的氧气中含有水蒸气,应先通过C中的浓硫酸干燥,在E中电炉加热时用纯氧氧化管内样品,生成二氧化碳和水,如有一氧化碳生成,则E中CuO可与CO进一步反应生成二氧化碳,然后分别通入B(吸收水)、A(吸收二氧化碳)中,根据产物的质量推断有机物的组成,则产生的氧气按从左到右流向,所选置的连接顺序应是:D→C→F→B→A,故答案为:C;B→A;(2)由测定原理可知,A用来吸收二氧化碳,测定生成二氧化碳的质量,故答案为:吸收样品反应生成的CO2;(3)A管质量增加0.88g为二氧化碳的质量,可得碳元素的质量:0.88g× =0.24g,B管质量增加0.36g是水的质量,可得氢元素的质量:0.36g× =0.04g,从而可推出含氧元素的质量为:0.44﹣0.24﹣0.02=0.16g,设最简式为CXHYOZ,则X:Y:Z= : : =2:4:1,即最简式为C2H4O,故答案为:C2H4O;(4)CuO的作用是,使有机物充分氧化生成CO2和H2O,如果把CuO网去掉,燃烧不充分生成的CO不能被碱石灰吸收,导致二氧化碳的质量偏低,装置A的质量减小,故答案为:减小;(5)由上述(3)可知该有机物的最简式为C2H4O,已经知道最简式,要确定有机物的分子式,则还要知道有机物的相对分子质量,故答案为:②.
【分析】(1)实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO2和H2O的质量,来确定是否含氧及C、H、O的个数比,求出最简式;因此生成O2后必须除杂(主要是除H2O)明确各装置的作用是解题的前提,A用来吸收二氧化碳,测定生成二氧化碳的质量,B用来吸收水,测定生成水的质量,C用于干燥通入F中的氧气、D用来制取反应所需的氧气、F是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,据此连接装置;(2)A用来吸收二氧化碳,测定生成二氧化碳的质量;(3)根据一氧化碳能与氧化铜反应,可被氧化成二氧化碳的性质可知CuO的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2;(4)确定物质的化学式可借助元素的质量守恒进行解答;(5)题中该实验方法只能获得有机物的实验式,要确定有机物的分子式,还要知道有机物的相对分子质量.