课件20张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二?三目标导航一二预习导引三二、有机化学的发展
1.我国早期有机化学
(1)3 000多年前我们的祖先已用煤作为燃料。
(2)2 000多年前就掌握了石油和天然气的开采技术。
(3)从植物中提取染料、药物和香料等物质已经有上千年的历史。
2.有机化学的发展
“有机化学”一词于19世纪初首次由瑞典化学家贝采利乌斯提出,当时是作为无机化学的对立物而命名的。
1824年,德国化学家维勒用氰经水解制得了草酸;1828年,他在无意中用加热的方法又使氰酸铵转化成了尿素。氰和氰酸铵都是无机物,而草酸和尿素都是有机物。目标导航一二预习导引三三、有机化学的应用
在人类衣食住行所需的物品中,许许多多都来源于有机化合物。
有机物在维持生命活动的过程中发挥着重要作用。生命体中许多物质都是有机物,如细胞中存在的糖类、脂肪、氨基酸、蛋白质和核酸等。
预习交流2
结合日常生活中接触到的有机物和无机物,二者有没有绝对的分界?
答案:无机物与有机物在性质及反应上的差别只是相对的、有条件的,不同的有机物有其特殊的性质。例如,乙醇、乙酸等能与水以任意比互溶;四氯化碳、二氟二溴甲烷等有机物不但不能燃烧,反而可以用来灭火。问题导学即时检测一二一、有机化合物简介
活动与探究
1.有机化合物(有机物)有哪些特点?
答案:(1)种类繁多,超过7 000万种。
(2)有机物大都是气体、液体或低熔点的固体。因为有机物大都是由分子构成的,靠微弱的分子间作用力(范德华力)来维持,较易受到破坏。绝大多数属于非电解质(CH3COOH等除外)。
(3)大多数有机物易溶于有机溶剂,难溶于水。有机物在溶剂中的溶解性遵循“相似相溶原理”,即极性相近的物质可以相互溶解。大多数有机物的极性均较小,因而难溶于极性较大的水中。溶解有机物要用极性较小的有机溶剂。
(4)绝大多数有机物热稳定性差,易燃烧(CCl4等例外)。如酒精、汽油、液化气等都是日常使用的燃料。问题导学即时检测一二(5)有机反应多数速率慢,需使用催化剂和加热,副反应多,反应复杂。因此有关有机物反应的化学方程式通常不用等号而用箭号( )表示。
在学习有机物的性质时注意不要绝对化,有机物与无机物性质上的差异是相对的。问题导学即时检测一二2.有机物与无机物有哪些区别?
答案:问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二迁移与应用
例1在我们的日常生活中,用到哪些有关相似相溶原理的知识?
答案:衣服上不小心沾有油漆时,可用汽油除去,这是因为它们都是有机物,有机物间存在“相似相溶”。问题导学即时检测一二有机物种类繁多的原因探析
有机物种类繁多主要是由碳原子的成键特点和碳原子间的结合方式决定的。
(1)碳原子最外层有4个电子,在有机化合物中,每个碳原子不仅能与其他原子形成4个共价键,而且碳原子与碳原子之间也能形成共价键,不仅可以形成单键,还可以形成双键或叁键。
(2)多个碳原子可以相互结合形成长的碳链,也可以形成碳环。因此一个有机物分子可能只含有一个碳原子,也可能含有几千甚至上万个碳原子。问题导学即时检测一二(3)含有相同原子种类和数目的分子有可能具有不同的结构,具有不同结构的分子就是不同的物质。例如,C6H14(己烷)有5种结构,C7H16(庚烷)有9种结构,C10H22(癸烷)的结构有75种之多。问题导学即时检测一二二、有机化学的发展
活动与探究
简述有机化学的发展历程。
答案:我们的祖先3 000多年前已经用煤作燃料。2 000多年前掌握了石油和天然气的开采技术,从植物中提取染料、药物和香水等物质也有上千年的历史。
19世纪初,瑞典化学家贝采利乌斯提出了有机化学的概念,使其成为化学的一个重要分支。
21世纪,各种合成有机物已渗透各个领域,且与其他学科融合在一起。问题导学即时检测一二迁移与应用
例2人类利用无机物合成的第一种有机物是 ( )
A.电石气 B.甲烷 C.尿素 D.醋酸
解析:由无机物(氰酸铵)合成有机物——尿素:NH4CNO CO(NH2)2,该实验填平了有机物和无机物之间的“鸿沟”。
答案:C
迁移训练列举在有机化学发展过程中的主要化学家或事件。
答案:19世纪瑞典化学家贝采利乌斯提出了有机化学概念;19世纪中叶,德国化学家维勒,用无机物首次合成了有机物;1965年中国科学家首次用人工方法合成了结晶牛胰岛素,使人类在认识生命揭开生命奥秘的伟大进程中迈出了一大步。问题导学即时检测一二问题导学即时检测12341.下列说法正确的是( )
A.只要是含碳元素的化合物一定是有机物
B.有机物是只有在生物体内才能合成的物质
C.冰醋酸易溶于水
D.有机物都难溶于水,而易溶于有机溶剂
解析:含碳元素的化合物大部分是有机物,但有些含碳元素的化合物,如CO、CO2、碳酸、碳酸盐等与无机物的性质相似,属于无机物,故A项不正确;维勒的尿素合成实验打破了无机物与有机物之间的界限,故B项不正确;并不是所有的有机物都难溶于水而易溶于有机溶剂,如乙醇可与水以任意比互溶,乙酸也易溶于水,故D项不正确。
答案:C问题导学即时检测12342.1828年,填平无机物与有机物间“鸿沟”的巨匠维勒,将一种无机盐直接转化为有机物尿素[CO(NH2)2],维勒使用的无机盐是( )
A.NH4NO3
B.(NH4)2CO3
C.CH3COONH4
D.NH4CNO
解析:无机盐直接转化为尿素,由质量守恒定律知,维勒使用的无机盐应该与尿素分子组成完全相同。
答案:D问题导学即时检测12343.有机化学的研究领域是( )
①有机物的组成 ②有机物的结构、性质 ③有机合成④有机物的应用
A.①②③④
B.①②③
C.②③④
D.①②④
解析:有机化学研究的范围包括有机物的来源、结构、性质、合成、应用以及有关理论和方法等。
答案:A问题导学即时检测1234?课件33张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二三人类对有机物的研究经历了从天然动植物中提取、分离出一些纯净物,研究有机化合物的组成、结构、性质和应用,根据需要对有机化合物分子进行设计和合成的发展过程,这也是有机化学发展的必经之路。目标导航预习导引一二三一、有机化合物组成的研究
1.研究有机物的组成时,需知道该化合物由哪些元素组成,各元素的质量分数是多少,进而确定有机物的最简式。
2.研究方法
(1)氧化法
根据有机物氧化成H2O和CO2的质量确定有机化合物中氢和碳的质量分数,进而确定有机物中碳原子和氢原子的最简整数比,可得有机物的最简式。
(2)钠融法
通过钠融法可定性确定有机物中是否存在N、Cl、Br、S等元素。
(3)铜丝燃烧法
可定性确定有机物中是否存在卤素。目标导航预习导引二三一3.仪器——元素分析仪
(1)工作原理
使有机化合物充分燃烧,再对燃烧产物进行自动分析。
(2)特点
元素分析仪自动化程度高,分析元素含量所需样品质量小,分析速度快,可同时对C、H、O、S等多种元素进行分析。
预习交流1
有机物的最简式就是分子式吗?
答案:不是,最简式是有机化合物所含各元素原子个数的最简整数比,最简式又叫实验式。目标导航二预习导引三一二、有机化合物结构的研究
1.有机化合物的结构
(1)在有机化合物分子中,原子主要通过共价键结合在一起,原子之间结合方式或连接顺序的不同导致了所形成物质在性质上的差异。
(2)1831年,德国化学家李比希提出了“基团理论”。有机化合物中常见的基团有(写名称和化学式)羟基(—OH)、醛基(—CHO)、羧基(—COOH)等。
2.测定有机化合物结构的分析方法
测定结构的方法有物理方法和化学方法。化学方法主要是鉴别官能团,物理方法主要有核磁共振、红外光谱等。目标导航二预习导引三一(1)核磁共振法
①原理:氢原子核所处的化学环境不同,核磁性不同,化学位移(δ)不同。
②在1H核磁共振谱中:
a.特征峰的个数就是有机物中不同化学环境的氢原子的种类数。
b.特征峰的面积之比就是不同化学环境的氢原子的个数比。
(2)红外光谱法
①原理:不同基团的特征吸收频率不同,对红外光吸收的波长不同。
②应用:初步判定有机物中基团的种类。
(3)质谱法
用高能电子束轰击有机物分子,分析带电“碎片”的特征谱,从而分析有机物的结构。目标导航二预习导引三一预习交流2
C3H8的1H核磁共振谱中有几组特征峰?其面积之比为多少?
答案:C3H8即CH3CH2CH3中有两种处于不同化学环境的氢原子,应有两组特征峰,其面积之比为3∶1。目标导航二预习导引三一三、有机化学反应的研究
1.甲烷与氯气在光照条件下发生卤代反应的机理
这是一个自由基型链反应:目标导航二预习导引三一?问题导学即时检测一二三?问题导学即时检测一二三说明:a.准确的碳氢定量分析在有机化学上是一个重要成果,对有机化学的发展起着不可估量的作用。
b.吸收二氧化碳和水要注意先吸收水,后吸收二氧化碳,以分别确定碳、氢、氧的含量。
2.质谱仪在化学分析中有何作用?
答案:由于质谱法能够提供被测物质分子或分子碎片的质量信息,所以它不但能够给出被测物质的相对分子质量,还通过分子碎片的质量信息,推测分子的结构。问题导学即时检测一二三?问题导学即时检测一二三?问题导学即时检测一二三?问题导学即时检测一二三问题导学即时检测一二三二、有机物分子结构的测定
活动与探究
1.有机物结构确定的常用方法有哪些?
答案:(1)化学方法:利用特征反应鉴定出官能团的种类,再制备它的衍生物进一步确认。
(2)物理方法:红外光谱(IR)、紫外光谱、核磁共振等。
2.确定有机物结构式的一般思路是什么?
答案:(1)物质的结构决定物质的性质,物质的性质又反映其结构特点。确定物质的结构,主要是利用物质所具有的特殊性质来确定该物质所具有的特殊结构,即确定该物质的官能团。
(2)确定有机物结构式的一般步骤:①根据分子式写出它可能具有的同分异构体。②利用该物质的性质推测其可能含有的官能团,最后确定所写同分异构体中的一种结构。问题导学即时检测一二三迁移与应用
例2用核磁共振仪对分子式为C3H8O的有机物进行分析,1H核磁共振谱有三个峰,峰面积之比是1∶1∶6,则该化合物的结构简式为( )
A. B.
C.CH3CH2CH2OH D.C3H7OH
解析:三个峰说明有三类氢原子,且个数比为1∶1∶6,只有B项符合。
答案:B问题导学即时检测一二三迁移训练2化合物A经李比希法测得其中含C 72.0%、H 6.67%,其余是氧。用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法。
方法一:核磁共振仪可以测定有机分子里不同化学环境的氢原子及其相对数量。如乙醇(CH3CH2OH)的1H核磁共振谱有3个峰,其面积之比为3∶2∶1,如图所示。
现测出A的1H核磁共振谱有5个峰,其面积之比为1∶2∶2∶2∶3。问题导学即时检测一二三方法二: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分子的红外光谱如下图:
已知A分子中只含一个苯环,且苯环上只有一个取代基,试填空:
(1)A的分子式为 。?
(2)A的结构简式为 。?
(3)A的芳香类同分异构体有多种,其中分子中不含甲基的芳香酸 。?问题导学即时检测一二三?问题导学即时检测一二三有机物某些特殊组成的实验式,可根据其组成特点直接确定其分子式或结构式,如实验式为CH3的有机物,其分子式为C2H6(氢原子已达到饱和);实验式为CH3O的有机物,其分子式为C2H6O2。问题导学即时检测一二三三、有机物中的手性分子和对映异构现象
活动与探究
你对手性分子和对映异构现象有怎样的认识?
答案:(1)手性分子
与四个不同原子或原子团相连的碳原子叫手性碳原子(又叫不对称碳原子),通
常用“*”标出。含有手性碳原子的分子叫手性分子。如乳酸: 。问题导学即时检测一二三(2)对映异构现象
当分子中含有与四个不同基团相连的碳原子时,就存在两种不同的四面体结构。问题导学即时检测一二三两者的关系相当于左手和右手,或物体和镜像,外形相似,但不能互相叠合,它们互称为对映异构体。
手性分子具有能使偏振光的振动平面旋转一定角度的性质(如上图所示),即为旋光性。故对映异构又称为旋光异构。问题导学即时检测一二三迁移与应用
例3已知1个碳原子连有4个不同原子或原子团,则该碳原子称为“手性碳原子”,这种物质一般具有光学活性。烷烃CH3CH2CH(CH3)2在光照时与Cl2发生取代反应,生成了一种具有光学活性的一氯代物,该一氯代物的结构简式可能为( )
A.CH2ClCH2CH(CH3)2
B.CH3CHClCH(CH3)2
C.CH3CH2CCl(CH3)2
D.CH3CH2CH(CH3)CHCl2问题导学即时检测一二三解析: 在光照时与Cl2发生取代反应生成的一氯代物有4种:
分子中分别存在1个连有4个不同原子或原子团的碳原子,故B项正确。
答案:B问题导学即时检测一二三迁移训练3下列具有手性碳原子的分子是( )
解析:与4个不同原子或原子团相连的碳原子叫手性碳原子。
答案:D
判断手性分子应注意推断的顺序,依次为手性碳原子→手性分子→旋光性(光学活性)。问题导学即时检测123451.燃烧0.2 mol某有机物,得到0.4 mol CO2和0.6 mol H2O,由此可得出的结论是( )
A.该有机物含有2个碳原子和6个氢原子
B.该有机物中碳元素和氢元素的原子个数比为3∶1
C.该有机物中含有2个CO2和3个H2O
D.该有机物的1个分子里含有2个碳原子和6个氢原子,还可能含有氧原子
解析:该有机物的1个分子里含有2个碳原子和6个氢原子,A项错误;该有机物中碳元素和氢元素的原子个数比为1∶3,B项错误;该有机物中不含二氧化碳,也不含水,C项错误。
答案:D问题导学即时检测123452.能够快速、微量、精确地测定有机物相对分子质量的物理方法是( )
A.质谱
B.红外光谱
C.紫外光谱
D.核磁共振谱
解析:质谱法是一种仅用几微克样品就可以测定出样品相对分子质量的方法,是目前常用的测定有机物相对分子质量的方法。
答案:A问题导学即时检测123453.人剧烈运动,骨骼肌组织会供氧不足,导致葡萄糖无氧氧化,产生大量酸性物质(分子式为C3H6O3),如果该物质过度堆积于腿部,会引起肌肉酸痛。体现该物质酸性的基团是( )
A.羟基 B.甲基
C.乙基 D.羧基
答案:D问题导学即时检测123454.已知下列两个结构简式:CH3—CH3和CH3—,两式中均有短线“—”,这两条短线所表示的意义是( )
A.都表示一对共用电子对
B.都表示一个共价单键
C.前者表示一对共用电子,后者表示一个未成对电子
D.前者表示分子内只有一个共价单键,后者表示该基团内无共价单键
解析:CH3—CH3分子中的短线表示碳碳单键,即表示一对共用电子,而CH3—中的短线仅表示一个未成对电子,所以A、B项均错误,C项正确。CH3—CH3和CH3—均含有C—H键,所以D项错误。
答案:C问题导学即时检测123455.利用核磁共振谱可测定有机化合物的结构,其中最有实用价值的就是1H核磁共振谱。请写出分子式为C4H8、1H核磁共振谱中有两个峰且面积为3∶1的化合物的结构简式 。?
解析:1H核磁共振谱中峰的个数即氢原子种类数;峰面积之比即各类氢原子个数之比。
答案:CH3—CH CH—CH3、(CH3)2C CH2课件9张PPT。专题一专题二专题一 有机化合物组成的研究
研究有机物的组成,就是要知道该化合物由哪些元素组成,各元素的质量分数为多少。进而推得该有机化合物的最简式(又称实验式,即有机化合物所含各元素原子个数的最简整数比)。
一般认为有机化合物由C、H、O、N、卤素、S、P等元素组成。
1.李比希(燃烧)法测定C、H元素的质量分数。专题一专题二2.钠融法确定有机化合物中是否存在N、Cl、Br、S等元素。
将有机样品与金属钠混合熔融,氮元素转化成NaCN,硫元素转化成Na2S,氯元素转化成NaCl,溴元素转化成NaBr,再用无机定性分析法测定,即可确定有机物中是否存在氮、硫、氯、溴等元素。比如说有机物如果含硫,就会转化为硫化钠,将硫化钠加入水中,然后加入硫酸铜,就会产生黑色沉淀,从而证明硫的存在。
3.铜丝燃烧法确定有机物中是否存在卤素。
将一根纯铜丝加热至红热,蘸取有机样品,放在火焰上灼烧。如果火焰为绿色,则证明有机物中存在卤素。
4.元素分析仪法快速分析C、H、O、S等多种元素。
在不断通入氧气流的条件下,使样品充分燃烧,然后利用该仪器对燃烧产物进行自动分析。该方法所需样品量少,分析样品可以是易挥发或难熔物质,可同时对碳、氢、氧、硫等多种元素进行分析。专题一专题二例1某有机物在氧气中充分燃烧,生成的二氧化碳和水的物质的量之比为1∶1,由此可得出的正确结论是( )
A.该有机物分子中碳、氢、氧原子个数比为1∶2∶3
B.该有机物分子中碳、氢原子个数比为2∶1
C.该有机物中肯定含氧元素
D.无法判断该有机物中是否含氧元素
解析:依题意可知,该有机物燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1,即该有机物分子中C、H原子的个数比为1∶2;题中未给出其消耗氧气的物质的量,故不能判断该有机物中是否含有氧元素。
答案:D专题一专题二专题二 有机物结构式的确定
1.根据价键规律确定
某些有机物根据价键规律只存在一种结构,则直接根据分子式确定其结构式。例如C2H6,只能是CH3CH3。
2.通过定性实验确定
实验→有机物表现的性质及相关结论→官能团→确定结构式。
如能使溴的四氯化碳溶液褪色的有机物分子中可能含有 ,不能使溴的四氯化碳溶液褪色却能使高锰酸钾酸性溶液褪色的可能是苯的同系物等。
3.通过定量实验确定
(1)通过定量实验确定有机物的官能团,如乙醇结构式的确定;
(2)通过定量实验确定官能团的数目,如测得1 mol某醇与足量钠反应可得到1 mol气体,则可说明1个醇分子含2个—OH。专题一专题二4.根据实验测定的有机物的结构片段“组装”有机物
实验测得的往往不是完整的有机物,这就需要我们根据有机物的结构规律,如价键规律、性质和量的规律等来对其进行“组装”和“拼凑”。
5.可用红外光谱、1H核磁共振谱确定有机物中的官能团和各类氢原子数目,确定结构式。专题一专题二例21H核磁共振谱是指有机物分子中的氢原子核所处的化学环境(即其附近的基团)不同,表现出的核磁性就不同,代表核磁性特征的峰在核磁共振谱图中横坐标的位置(化学位移,符号为δ)也就不同。现有一物质的1H核磁共振谱如下图所示。
则可能是下列物质中的( )
A.CH3CH2CH3 B.CH3CH2CH2OH
C. D.CH3CH2CHO专题一专题二解析:1H核磁共振谱可以测定有机物中氢原子的种类和数目比。1H核磁共振谱图中出现几组峰,就说明在原分子中有几种不同类型的氢原子。A项分子中有2种氢原子,B项分子中有4种氢原子,C项分子中有2种氢原子,D项分子中有3种氢原子,故选B项。
答案:B专题1过关检测A卷
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分)
1.核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。试判断下列哪组原子均可产生NMR现象( )
A.18O 31P 119Sn
B.27Al 19F 12C
C.元素周期表中第ⅤA族所有元素的原子
D.元素周期表中第1周期所有元素的原子
解析:18O、12C的质子数和中子数都为偶数,A、B项错误;第ⅤA族元素的原子质子数都为奇数,所以C项正确;第1周期中He元素存在He原子,所以D项错误。
答案:C
2.乙烷受热分解生成乙烯和氢气,现有乙烷部分分解的产物,取1体积使其充分燃烧生成1.6体积的二氧化碳气体(在相同条件下测定),则乙烷的分解率为( )
A.20% B.25% C.50% D.75%
解析:设起始有a体积C2H6,其中有x体积C2H6发生分解。
故所得混合物中有(a-x)体积C2H6,C2H4、H2都为x体积,则有
a+x=1
由碳元素守恒,可得2(a-x)+2x=1.6
解得x=0.2,a=0.8,乙烷的分解率为×100%=25%。
答案:B
3.已知某些气态烃可以在氯气中燃烧,如:CH4+2Cl2C+4HCl。现将一定量的某烃分成两等份,分别在氯气和氧气中燃烧,测得消耗的氯气和氧气在同温同压下的体积比为3∶3.5,则该烃的分子式为( )
A.C2H4 B.C2H6 C.C3H6 D.C4H8
解析:逐项分析。但要注意题中所给信息中的烃在氯气中燃烧,并不是发生取代反应。
答案:B
4.同位素示踪法可用于反应机理的研究,下列反应或转化中同位素示踪表示正确的是( )
A.2NO2+2H2O4Na18OH+O2↑
B.2KMnO4+5O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+518O2↑+8H2O
C.NH4Cl+2H2ONH3·2H2O+HCl
D.K37ClO3+6HClK37Cl+3Cl2↑+3H2O
解析:A项中NO2中的氧元素化合价既升高也降低,所以生成物中既有-2价18O也有0价18O,A项错;B项中KMnO4将O2中的-1价氧原子全部氧化成18O2,B项正确;C项中铵根结合水电离出的氢氧根,2H一部分进入NH3·H2O中,一部分进入HCl中,C项错;D项中的氧化还原反应为归中反应,K37ClO3中的37Cl全部进入氯气中,D项错。
答案:B
5.将一定量有机物充分燃烧后的产物通入足量石灰水中,产物被完全吸收,经过滤得到干燥的沉淀物20 g,滤液质量比原石灰水减少5.8 g。该有机物不可能是( )
A.C2H6 B.C2H6O
C.C2H6O2 D.C2H4O
解析:根据有机物燃烧产物成分的测定实验结果,可以得出燃烧过程中产生的CO2的物质的量就等于CaCO3沉淀的物质的量:
n(CO2)=n(CaCO3)==0.2 mol
注意:当澄清石灰水中的Ca(OH)2转化为CaCO3沉淀时,溶液的质量将要减轻11.2 g,实际只减少了5.8 g,说明燃烧产物的气体中含有5.4 g的水蒸气,由此可知反应中产生的水的物质的量为0.3 mol。
n(C)∶n(H)=1∶3,这是本实验过程中所能得到的最后结果。满足C、H原子数之比为1∶3的有机物是C2H6、C2H6O、C2H6O2。
答案:D
6.图1和图2是A、B两种物质的1H核磁共振谱。已知A、B两种物质都是烃类,一个分子中都含有6个氢原子。请根据两种物质的1H核磁共振谱图选择出可能符合图1和图2的两种物质是( )
图1 A的1H核磁共振谱
图2 B的1H核磁共振谱
A.A是C3H6;B是C6H6
B.A是C2H6;B是C3H6
C.A是C2H6;B是C6H6
D.A是C3H6;B是C2H6
解析:根据1H核磁共振谱中峰的数目为分子中等效氢原子的种类数,可知A物质只有一种等效氢原子,B物质有三种等效氢原子,故B项正确。
答案:B
7.某烃的衍生物的分子式可写成(CH2)m(CO2)n(H2O)p,当它完全燃烧时,生成的CO2和消耗的O2在同温同压下体积比为1∶1,则m、n的比值为( )
A.2∶1 B.2∶3
C.1∶2 D.3∶2
解析:分子式为(CH2)m(CO2)n(H2O)p的烃的衍生物1 mol,消耗氧气1.5m mol,生成二氧化碳(m+n)mol,由题意1.5m∶(m+n)=1∶1,解得m∶n=2∶1。
答案:A
8.燃烧物质的量相等的某有机物和乙醇,①乙醇燃烧生成CO2的量是该有机物的2/3;②该有机物燃烧生成水的量是乙醇的2/3;③二者消耗相同状态下氧气的体积相同。通过分析判断该有机物是下列哪种( )
A.C4H9OH B.CH2CHCOOH
C.CH2CHCHO D.CH3CH2COOH
解析:乙醇的分子式是C2H6O,由题可推知该有机物分子中含3个碳原子、4个氢原子,且1 mol该有机物完全燃烧需3 mol O2,则该有机物分子中含2个氧原子,即该有机物分子式为C3H4O2。
答案:B
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
9.(10分)分子式为C2H4O2的物质的结构可能是和两种,对其结构进行物理方法鉴定,可用 或 。?
(1)若为,则红外光谱中应该有 个振动吸收;1H核磁共振谱中应该有 个峰。?
(2)若为,则红外光谱中有 个振动吸收;1H核磁共振谱中应有 个峰。?
解析:鉴定有机物分子结构可用红外光谱法或核磁共振法。(1)中有C—H键、CO键、C—O键、O—H键4个振动吸收,有“—CH3”“—OH”2种类型的氢原子,应有2个峰。同理(2)中有C—H、CO、C—O 3个振动吸收,有2个峰。
答案:红外光谱法 核磁共振法 (1)4 2 (2)3 2
10.(16分)仅由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物,经测定其相对分子质量为46。取该有机化合物样品4.6 g,在纯氧中完全燃烧,将产物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重5.4 g和8.8 g。
(1)试求该有机化合物的分子式。
(2)若该有机化合物的1H核磁共振谱图如下图所示,请写出该有机化合物的结构简式。
解析:(1)该有机物的物质的量为=0.1 mol
其中:n(C)=n(CO2)==0.2 mol
n(H)=2n(H2O)=2×=0.6 mol
则该有机物一个分子中含有2个C原子和6个H原子,由此推知其分子中含O原子的个数为
=1
所以,有机化合物的分子式为C2H6O。
(2)从该有机化合物的1H核磁共振谱图可以看出,其中只有1个峰,即只有一种氢原子。因此,其结构简式为CH3OCH3。
答案:(1)C2H6O (2)CH3OCH3
11.(10分)充分燃烧一含碳、氢、氧的有机物,消耗O2和生成CO2的体积比为5∶4,则此类有机物最简化的通式可表示为 ;其中相对分子质量最小的物质的结构简式为 。?
解析:先求符合题意的有机物通式——用残基法,步骤如下:
第一步:由题意写出下面式子。?+5O24CO2
第二步:根据质量守恒,反推出“?”代表的物质。C4H4+5O24CO2+2H2O
第三步:将C4H4化为最简式表示。(CH)4+5O24CO2+2H2O
第四步:将特殊化为一般,得符合题设条件的有机物通式的残基。(CH)m+O2mCO2+H2O
第五步:由残基得通式,只需在残基后增加(H2O)n即可。(CH)m(H2O)n+O2mCO2+(+n)H2O
则此类有机物通式为(CH)m(H2O)n
可见,只要符合通式(CH)m(H2O)n的有机物,完全燃烧时消耗O2和生成CO2的物质的量的比都是5∶4。
烃的含氧有机物分子中H原子为偶数,所以当m=2,n=1时,C2H4O(CH3CHO)为符合要求的相对分子质量最小的有机物。
答案:(CH)m(H2O)n CH3CHO
12.(探究题)(16分)原子核磁共振谱(NMR)是研究有机化合物结构的有力手段之一。在所研究化合物的分子中,每一结构中的等效氢原子,在NMR谱中都给出相应的峰(信号)。谱中峰的强度与结构中的H原子个数成正比。例如,乙醇的结构式:,其中NMR谱中有三个信号,其强度之比为3∶2∶1。分子式为C3H6O2的三种有机物,如果在NMR谱上观察氢原子给出的峰有三种情况。第一种物质峰的强度之比为3∶3;第二种物质峰的强度之比为3∶2∶1;第三种物质峰的强度之比为2∶1∶2∶1。由此可推断该有机物结构简式为 、 、 。?
解析:分析题给信息知,分子中有几种不同环境的氢原子,就有几种信号峰,峰的强度比是分子中不同氢原子的个数比。对于分子式为C3H6O2的有机化合物有多种,可以根据给出峰的强度比确定分子中不同氢原子的个数比。
答案: CH3CH2COOH
HOCH2CH2CHO
专题1过关检测B卷
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分)
1.下列关于著名化学家的名字、国籍及主要贡献的对应关系中,不正确的是( )
科学家
国籍
主要贡献
A
贝采利乌斯
瑞典
首先提出“有机化学”和“有机化合物”的概念
B
维勒
德国
首次人工合成了有机物尿素
C
李比希
法国
创立了有机物的定量分析方法
D
门捷列夫
俄国
发现了元素周期律
解析:在有机化学的发展史上,瑞典化学家贝采利乌斯于19世纪初首先提出“有机化学”和“有机化合物”这两个概念;德国化学家维勒于1828年首次在实验室里人工合成了有机物尿素;德国化学家李比希创立了有机物的定量分析方法,基于他们的贡献,使有机化学成为一门较完整的学科。此外,俄国化学家门捷列夫于1869年发现了元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系。故选C。
答案:C
2.下列有机物在1H核磁共振谱上只给出一组峰的是 ( )
A.HCHO B.CH3OH
C.HCOOH D.CH3COOCH3
解析:CH3OH、HCOOH、CH3COOCH3在1H核磁共振谱上都给出两组峰。
答案:A
3.1838年李比希提出了“基”的定义,从此,有机化学中“基”的概念就确定了,下列有机基团的表达式正确的是 ( )
A.羟基OH- B.醛基—COH
C.羧基—COOH D.氨基—NH3
解析:OH-是氢氧根离子的化学式,羟基的化学式应该是—OH,要注意两者在本质上的区别:H2O分子失去1个氢离子得到OH-,H2O分子失去1个氢原子得到—OH;醛基的化学式为—CHO;氨基的化学式为—NH2。
答案:C
4.在有机物中,若碳原子上连接的四个原子或原子团不相同,则这个碳原子称为手性碳原子。下列分子中含有手性碳原子的是( )
A.CBr2F2 B.CH3CH2OH
C.CH3CH2CH3 D.CH3CH(OH)COOH
解析:根据“在有机物中,若碳原子上连接的四个原子或原子团不相同,则这个碳原子称为手性碳原子”。可得出只有D项有机物含有手性碳原子。
答案:D
5.E(C5H5)2的结构如图,其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为。核磁共振法能够区分这两种结构。在1H核磁共振谱中,错误的结构与正确的结构1H核磁共振谱的峰分别为( )
A.5,5 B.3,5 C.5,1 D.3,1
解析:错误结构中有3种不同类型的氢原子,而正确结构中只有1种氢原子。
答案:D
6.在1H核磁共振谱中出现两组峰,其氢原子数之比为3∶2的化合物是( )
A. B.
C. D.
解析:根据1H核磁共振谱可得出该有机物中有2种氢,且个数之比为3∶2,A选项不同氢原子个数比为3∶1;B选项有3种氢;C选项中不同氢原子个数比为4∶3∶1。
答案:D
7.下列有关基团的说法正确的是( )
A.有机物分子中的基团在反应中只能取代,不能发生其他变化
B.不同的基团可能具有相同的性质
C.性质不同的基团,它们的结构一定不同
D.“基团理论”的提出者是德国的化学家维勒
解析:有机物分子中的基团不仅可以被取代,而且可能被氧化,如—CH2OH可被氧化成—CHO,也可以加成,如—CHO可与氢气加成,A项错;不同的基团性质不同,B项错;“基团理论”的提出者是德国的化学家李比希,D项错。
答案:C
8.一种气态烷烃和气态烯烃组成的混合物共10 g,混合气体密度是相同状况下H2密度的12.5倍,该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时,试剂瓶总质量增加了8.4 g,该混合气体的组成可能是( )
A.乙烯和乙烷 B.乙烷和丙烯
C.甲烷和乙烯 D.丙烯和丙烷
解析:混合气体的平均摩尔质量为12.5×2 g·mol-1=25 g·mol-1,则混合气的物质的量为=0.4 mol;又烯烃中最简单的乙烯的摩尔质量是28 g·mol-1,故烷烃的摩尔质量一定小于25 g·mol-1,只能是甲烷。当混合气通过溴水时,由于只有烯烃和溴水反应,因此增重的8.4 g为烯烃质量,则甲烷质量为10 g-8.4 g=1.6 g,甲烷的物质的量为0.1 mol,则烯烃的物质的量为0.3 mol,烯烃的摩尔质量为=28 g·mol-1,根据烯烃通式CnH2n,即14n=28,可求出n=2,即烯烃为乙烯。
答案:C
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
9.(12分)根据某有机物的结构确定其分子式:
(1)测定实验式:某含碳、氢、氧三种元素的有机物,经燃烧分析实验测定其碳元素的质量分数是64.86%,氢元素的质量分数是13.51%,则其实验式是 ;?
(2)确定分子式:下图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为 ,分子式为 。?
解析:(1)该有机物中碳元素的质量分数是64.86%,氢元素的质量分数是13.51%,则氧元素的质量分数为1-64.86%-13.51%=21.63%。所以碳、氢、氧三种原子的个数比为4∶10∶1,即实验式为C4H10O,分子式为(C4H10O)n。
(2)由质谱图可知其相对分子质量为74,则74n=74,n=1,所以分子式为C4H10O。
答案:(1)C4H10O (2)74 C4H10O
10.(16分)核磁共振法是研究有机化合物结构的有力手段之一。结构中的等效氢原子在1H核磁共振谱中都给出了相应的峰值(信号),谱中峰的强度与结构中的氢原子数成正比。试回答:
(1)结构简式为的有机化合物,在1H核磁共振谱中能观察到峰给出的强度之比为 。?
(2)根据1H核磁共振谱上观察到氢原子给出的峰值情况,可确定有机化合物的结构。分子式为C3H6O2的链状有机化合物的1H核磁共振谱上峰给出的稳定强度仅有四种,它们分别是①1∶1,②3∶2∶1,③3∶1∶1∶1,④1∶2∶2∶1。请分别推断出其对应的结构简式:
① ?;② ?;③ ?;④ 。?
(3)测得CH3CH2CH2CH3在1H核磁共振谱上可给出2种峰,而CH3CHCHCH3在1H核磁共振谱上可给出4种峰,结合其空间结构,如CHBrCHCl有2种空间结构:和,解释其共给出4种峰的原因: 。?
解析:分析题给信息可知,分子中有几种不同环境的氢原子,就有几种信号峰,峰的信号强度比是分子中不同氢原子的个数比。由的结构可知,其分子中有5种氢原子,且个数均为2,所以其比例为1∶1∶1∶1∶1。分子式为C3H6O2的有机化合物有多种,可以根据其给出峰的信号强度比确定分子中不同氢原子的个数比。对于CH3CHCHCH3来说,像CHBrCHCl一样存在两种空间结构。
答案:(1)1∶1∶1∶1∶1
(2)①CH3COOCH3 ②CH3CH2COOH(或HCOOCH2CH3) ③
④HO—CH2—CH2—CHO
(3)因为CH3CHCHCH3有两种空间结构:和,每种结构在1H核磁共振谱上给出2种峰,所以其共给出4种峰
11.(10分)美、日三位科学家曾因为对导电聚合物的发现和发展而获得诺贝尔化学奖。他们经过研究发现在塑料聚乙炔中添加碘这一杂质后,聚乙炔便像金属那样具有导电性。聚乙炔具有导电性,关键是聚乙炔的特殊结构和碘这一杂质在起作用。聚乙炔的形成过程表示为:
有一种与聚乙炔具有相同最简式的有机物A,其相对分子质量是104。
(1)已知,A分子的1H核磁共振谱图中只有一个峰;则其结构简式为 。?
(2)最近,我国一留美化学家参与合成了一种新型炸药B,它跟三硝基甘油一样抗打击、抗震,但一经引爆就发生激烈爆炸,据悉是迄今最烈性的非核爆炸品。B分子可以看成A分子的硝基取代物,同种元素的原子在B分子中是毫无区别的。若该化合物发生爆炸时只生成CO2和N2,请写出有关化学方程式:?
。?
解析:(1)有机物A与聚乙炔具有相同的最简式,且A相对分子质量为104,设A为(CH)n,则n==8,故A的分子式为C8H8。(2)B分子为A分子的硝基取代物,且B分子中同种元素的原子是毫无区别的,据此可推知,A分子中每个氢原子被硝基取代后得到B,所以B的分子式为C8(NO2)8,发生爆炸时的化学方程式为C8(NO2)88CO2↑+4N2↑。
答案:(1)
(2)C8(NO2)88CO2↑+4N2↑
12.(14分)已知某种燃料含有碳、氢、氧三种元素。为了测定这种燃料中碳、氢元素的质量比,可将气态燃料放入足量的O2中燃烧,并将产生的气体全部通过如图所示装置,得到如表所列的实验结果(假设产生的气体完全被吸收)。
实验前
实验后
(浓硫酸+广口瓶)的质量
101.1 g
102.9 g
(澄清石灰水+广口瓶)的质量
312.0 g
314.2 g
根据实验数据求:
(1)实验完毕后,生成物中水的质量为 g,假设广口瓶里生成一种正盐,其质量为 g。?
(2)生成的水中氢元素的质量为 g。?
(3)生成的CO2中碳元素的质量为 g。?
(4)该燃料中碳、氢元素的质量比为 。?
(5)已知这种燃料的每个分子中含有一个氧原子,则该燃料的分子式为 ,结构简式为 。?
解析:由题意知,燃料燃烧生成的H2O和CO2分别被浓硫酸和澄清石灰水吸收,二者的增重即为燃烧时产生的H2O和CO2的质量。
(1)m(H2O)=102.9 g-101.1 g=1.8 g
m(CO2)=314.2 g-312.0 g=2.2 g
m(CaCO3)=2.2 g×=5 g
(2)m(H)=1.8 g×=0.2 g
(3)m(C)=2.2 g×=0.6 g
(4)m(C)∶m(H)=0.6 g∶0.2 g=3∶1
(5)燃料中n(C)∶n(H)==1∶4,
所以该燃料的分子式为CH4O,结构简式为CH3OH。
答案:(1)1.8 5 (2)0.2 (3)0.6 (4)3∶1
(5)CH4O CH3OH
课时训练1 有机化学的发展与应用
1.关于有机物的描述正确的是( )
A.有机物是有生命的物质
B.有机物只能由动植物体产生,不能用人工方法合成
C.凡是含碳元素的化合物都属于有机物
D.在所有的有机物中都含有碳,多数含氢,其次还含有氧、氮、卤素、硫、磷等
解析:有机物不是有生命的物质;有些有机物由动植物体产生,也有很多有机物是用人工方法合成的;有机物一定都是含有碳元素的化合物,但不能认为凡是含碳元素的化合物都属于有机物。
答案:D
2.下列说法中不正确的是( )
A.有机化学作为一门学科萌发于17世纪,创立并成熟于18、19世纪
B.凡是自然界存在的有机物,运用有机化学方法都可以合成出来;凡是自然界不存在的有机物,均不能运用有机化学方法来合成它们
C.有机化学能破译并合成蛋白质,认识并改变遗传分子,从分子水平上揭示生命的奥秘
D.1828年,德国科学家维勒首次在实验室里合成了有机物尿素,使人类从提取有机物进入合成有机物的新时代
解析:有机化学最早在西方作为一门学科萌发于17世纪,18、19世纪创立并逐步发展,故A项正确。化学技术发展到今天人们不仅能合成制造自然界中已有的物质,自然界中不存在的物质也可以被合成制造出来,故B项错误。1965年我国已能人工合成蛋白质,C项正确。1828年维勒首次合成有机物尿素,是进入合成时代的开端,D项正确。
答案:B
3.据报道,20世纪90年代前六年人类发现和创造的化合物为1 000万种,这正巧相当于1990年前人类在1 000多年来已知物质的总和。此外,关于物质的信息量也剧增。请你推断,新发现和新创造的物质主要是( )
A.盐类
B.无机物
C.碳氢化合物
D.有机物
解析:新发现和新创造的最多的物质是有机物。
答案:D
4.某有机物在O2中完全燃烧,生成CO2和H2O,则下列关于有机物组成的叙述中,最合理的是( )
A.一定含C、H、O三种元素
B.一定含C、H两种元素,可能含O元素
C.一定含C、H两种元素,一定不含O元素
D.一定含碳元素,可能含H、O两种元素
解析:C、H来自有机物。根据质量守恒定律,氧元素可能来自有机物,也可能来自氧气。所以可能是烃的燃烧或烃的含氧衍生物的燃烧(如酒精)。
答案:B
5.尿素是第一个人工合成的有机物,下列关于尿素的叙述不正确的是( )
A.尿素是一种化肥
B.尿素是人体新陈代谢的一种产物
C.人工合成尿素打破了有机物只能从有机体中提取的历史
D.尿素是一种酸性物质
解析:尿素[CO(NH2)2]是一种常用的化肥,来源于有机体的代谢,但人类利用无机物合成了尿素,从而打破了有机物只能从有机体中提取的历史。尿素不是酸性物质,D项错。
答案:D
6.有关糖和食盐加热的结果,下列叙述中正确的是( )
A.糖加热后变成黑色,所以为有机化合物
B.糖加热后不变色,所以为无机化合物
C.食盐加热后不变色,所以为有机化合物
D.食盐加热后变成黑色,所以为无机化合物
解析:糖加热后因脱水炭化而变黑,可知糖分子中含碳元素,属于有机化合物。
答案:A
7.中美学者共同合成了世界上最大的碳氢化合物分子,其中一个分子由1 134个碳原子和1 146个氢原子构成,关于此物质,下列说法中错误的是( )
A.属于烃类物质
B.比金刚石的硬度要小
C.在常温下呈气态
D.能在空气中燃烧
解析:这种新物质的分子式为C1 134H1 146,属于烃类,是分子晶体,硬度较小,熔、沸点较低,由碳原子数可知,常温下该烃呈固态。
答案:C
8.书法离不开文房四宝(笔、墨、纸、砚)。做笔用的狼毫,研墨用的墨条以及宣纸(即白纸)和做砚台用的砚石的主要成分依次是( )
A.多糖、石墨、蛋白质、无机盐
B.塑料、石墨、多糖、无机盐
C.蛋白质、石墨、多糖、无机盐
D.蛋白质、煤炭、多糖、有机玻璃
解析:狼毫的主要成分是蛋白质;墨条是用石墨制作的;宣纸的主要成分是纤维素,属于多糖;砚石是一种矿物材料,属于无机盐。
答案:C
9.以下发明或发现不属于有机化学对世界作出重大贡献的是( )
A.印刷技术
B.人工合成牛胰岛素
C.人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸
D.发现青霉素
解析:1965年,中国数名化学家用人工方法合成了结晶牛胰岛素;1981年,我国在世界上首次人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸;印刷技术是中国古代四大发明之一,但与有机化学关联不大;青霉素是1928年,英国细菌学家弗莱明发现的。
答案:A
10.衣服上沾有动植物油污,用水洗不掉,但可用汽油洗去,这是因为大多数有机物难 而易 。有机化工厂附近严禁烟火,这是因为绝大多数有机物 。?
解析:大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂,易燃烧。
答案:溶于水 溶于有机溶剂 易燃烧
11.有机物发生的化学反应比较 ,反应速率一般较 ,常伴有 发生,所以许多有机反应常需要 或使用 。?
解析:在有机物与无机物之间并没有一个明确的界限,但在组成和性质方面确实存在着某些不同之处。
答案:复杂 慢 副反应 加热 催化剂
12.恩格斯指出“新创立的有机化学,它一个一个地从无机物创造出所谓的有机化合物,从而扫除了这些所谓有机物神秘性的残余。”
请举例说明有机物和无机物之间是可以相互转化的(用化学方程式表示):
(1)有机物转化为无机物 。?
(2)无机物转化为有机物 。?
解析:有机物和无机物间的相互转化反应比较多,例如C6H12O6在体内氧化,CH4、C2H5OH等有机燃料的燃烧,绿色植物的光合作用,实验室制取乙炔等。
答案:(1)CH4+2O2CO2+2H2O
(2)6CO2+6H2OC6H12O6+6O2(其他合理答案也正确)
课时训练2 科学家怎样研究有机物
1.验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是( )
A.只测定它的C、H质量比
B.只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2
C.只测定其燃烧产物H2O和CO2的物质的量之比
D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量
解析:验证某有机物属于烃,必须确认其只由碳和氢两种元素组成。
答案:D
2.一定量的甲烷燃烧后得到CO、CO2和水蒸气,其总质量为49.6 g,当燃烧后的产物缓慢通过无水CaCl2时,无水CaCl2增重25.2 g,原混合气体中CO2的质量是( )
A.12.5 g B.13.2 g
C.19.7 g D.24.4 g
解析:通过无水CaCl2时,无水CaCl2增重25.2 g,说明反应生成水的质量为25.2 g,水的物质的量是1.4 mol,反推出甲烷的物质的量是0.7 mol,则设CO、CO2物质的量各为x、y,可建立如下关系:
x+y=0.7 mol ①,28 g·mol-1x+44 g·mol-1y=24.4 g ②,解得y=0.3 mol,CO2的质量是13.2 g。
答案:B
3.2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机物分子进行结构分析的质谱法。其方法是让极少量的化合物(10-9 g)通过质谱仪的离子化室使样品分子大量离子化,少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化后可得到C2、C2、C2……然后测定其质荷比。设H+的质荷比为β,某有机物样品的质荷比如下图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机物可能是( )
A.甲醇 B.甲烷
C.丙烷 D.乙烯
解析:离子的质荷比越大,达到检测器需要的时间越长,因此谱图中最大的质荷比就是该有机物的相对分子质量。
答案:B
4.已知甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)和丙酸(C3H6O2)组成的混合物中,含氧的质量分数为48%,则含碳的质量分数为( )
A.55.43% B.44.57%
C.40% D.49%
解析:甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)、丙酸(C3H6O2)混合物中含氧的质量分数为48%,则C、H质量分数之和为52%。在三种物质中C与H元素质量比为6∶1,则含C的质量分数为52%×≈44.57%。
答案:B
5.已知在水溶液中存在平衡:
,当
与CH3CH2OH发生酯化反应时,不可能生成的是( )
A.
B.
C.O
D.H2O
解析:由题意可得,在水溶液中可重组成,即相当于两种乙酸分子与乙醇发生酯化反应:+HO—C2H5+H2O;+HO—C2H5+O。所以不可能生成的产物是A。
答案:A
6.某有机化合物中w(C)=60%,w(H)=13.33%,0.2 mol该有机物质量为12 g,则它的分子式为( )
A.CH4 B.C3H8O
C.C2H4O2 D.CH2O
解析:先求12 g有机物中含C、H的质量,确定还含O,再求实验式和相对分子质量,最后求分子式。
N(C)∶N(H)∶N(O)=≈3∶8∶1
确定实验式为C3H8O
确定分子式为(C3H8O)n。
n==1 所以其分子式为C3H8O。
答案:B
7.有3 mL甲烷和一氧化碳的混合气体,完全燃烧恰好消耗3 mL氧气,则此混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比是 ( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.任意比
解析:根据甲烷和一氧化碳燃烧的化学方程式可知,1 mL甲烷消耗2 mL氧气,1 mL一氧化碳消耗0.5 mL氧气,现1 mL混合气体消耗1 mL氧气,利用十字交叉法可快速求解。
答案:B
8.氯仿(CHCl3)可作全身麻醉剂,但在光照下易被氧化生成光气(COCl2):2CHCl3+O22COCl2+2HCl,为防止事故,使用前先检验是否变质,你认为检验用的最佳试剂是( )
A.烧碱溶液 B.溴水
C.AgNO3溶液 D.KI-淀粉试剂
解析:根据氯仿(CHCl3)被氧化的化学方程式可知,变质的氯仿中同时含有光气和氯化氢,使用AgNO3溶液检验时,氯化氢电离产生的氯离子与AgNO3溶液中的银离子结合生成白色沉淀。
答案:C
9.某有机物的相对分子质量为58,根据下列条件回答下列问题:
(1)若该有机物只由碳、氢元素组成,则可能的结构简式为 。?
(2)若为含氧衍生物,且分子中有—CH3,则可能的结构简式为 。?
(3)分子中有—OH,无,则结构简式为 。?
解析:(1)若该有机物为烃,则58除以14所得结果为4,余数为2,则其分子式为C4H10,结构简式为CH3CH2CH2CH3或。
(2)若为含氧衍生物,则该有机物分子式为C3H6O。分子式为C3H6O,且分子中有—CH3的结构简式为CH3CH2CHO或。
(3)由其相对分子质量可知它比丙醇少2个H原子,但无,可知其应为环醇,结构简式为。
答案:(1)CH3CH2CH2CH3、
(2)CH3CH2CHO、
(3)
10.新近发现了烯烃的一个新反应,当烯烃(Ⅰ)在苯中,用一特殊的催化剂处理时,歧化成(Ⅱ)和(Ⅲ):
2RCHCHR'RCHCHR+R'CHCHR'
(Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅲ)
对上述反应,有人提出两种机理(a和b)。
机理a,转烷基化反应:
RCHCHR+R'CHCHR'
机理b,转亚烷基化反应:
RCHCHR+
R'CHCHR'
试问,通过什么方法能确定这个反应机理?
答案:用同位素示踪法来确定该反应的机理:
若按a:
CH3CHCHCH3+CD3CDCDCD3
若按b:CH3CHCHCH3+CD3CDCDCD32CH3CHCDCD3
11.在有机物分子中,若碳原子连接四个不同的原子或原子团,该碳原子称为不对称碳原子(或手性碳原子),以*C表示。具有手性碳原子的有机物具有光学活性。下列分子中,没有光学活性的是 ,含有两个手性碳原子的是 。?
A.乳酸 CH3—CHOH—COOH
B.甘油 CH2OH—CHOH—CH2OH
C.脱氧核糖 CH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHO
D.核糖 CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
解析:分析每个碳原子所连接的四个原子或原子团即可得到答案。
答案:B C
12.(探究题)乙酸和乙醇的酯化反应,可用如下过程表示:
即酯化反应实质经过中间体再转化为酯和水,以上6个反应均为可逆反应,完成下列问题:
(1)如果将反应分类,则①~⑥六个反应中(将数字代号填入下列横线上),属于取代反应的是 ;属于加成反应的是 。?
(2)若用CH3—CH2—18O—H进行该实验,一段时间后,18O可能存在于哪些物质中? 。?
A.乙酸 B.乙醇
C.乙酸乙酯 D.水
(3)若用进行该实验,一段时间后,18O可能存在于哪些物质中? 。?
A.乙酸 B.乙醇
C.乙酸乙酯 D.水
解析:(1)取代反应特征是取而代之,反应①②具有此特征;加成反应的特征是断开不饱和键,相应的两个碳上同时连接上基团,反应③⑥具有此特征;消去反应的特征是从相邻的两个碳上各去掉一个基团,形成不饱和键,反应④⑤具有此特征,因为反应过程中乙氧基(—OC2H5)是保留的。
(2)若用CH3—CH2—18O—H进行该实验,形成中间体时,18O在乙氧基(—18OC2H5)中,由中间体消去水形成乙酸乙酯时,乙氧基到了乙酸乙酯中,又由于该反应为可逆反应,CH3—CH2—18O—H不可能完全反应,因此,在乙酸乙酯和乙醇中存在18O。
(3)若用进行该实验,形成中间体时,18O在其中一个羟基上,而中间体在消去一个水分子时,有两种可能,可以由—18OH提供羟基与另一羟基上的H或由—OH提供羟基和—18OH上的H脱水,且机会是均等的,因而18O可能到了乙酸乙酯中,也可能到了水中。从宏观上说,乙酸、乙酸乙酯、水3种物质中可能含有18O。
答案:(1)①② ③⑥ (2)BC (3)ACD
