高中化学定量研究的方法试题

乙酰基二茂铁是常用的汽油的抗震剂，由二茂铁合成乙酰基二茂铁的原理如下：


其实验步骤如下：
步骤1：如图Ⅰ所示，取1 g二茂铁与3 mL乙酸酐于装置中，开通搅拌器，慢慢滴加85%磷酸1 mL，加热回流5 min。
步骤2：待反应液冷却后，倒入烧杯中加入10 g碎冰，搅拌至冰全部融化，缓慢滴加NaHCO₃溶液中和至中性，置于冰水浴中15 min。抽滤，烘干，得到乙酰基二茂铁粗产品。
步骤3：将乙酰基二茂铁粗产品溶解在苯中，从图Ⅱ装置的分液漏斗中滴下，再用乙醚淋洗。
步骤4：将其中一段时间的淋洗液收集，并进行操作X，得到纯净的针状晶体乙酰基二茂铁并回收乙醚。
（1）步骤2中的抽滤操作，除烧杯、玻璃棒外，还必须使用属于硅酸盐材质的仪器有     。
（2）步骤2中不需要测定溶液的pH就可以判断溶液接近中性，其现象是     。
（3）步骤3将粗产品中杂质分离实验的原理是     。
（4）步骤4中操作X的名称是     ，该操作中不能使用明火的原因是       。
（5）为确定产品乙酰基二茂铁中是否含有杂质二乙酰基二茂铁()，可以使用的仪器分析方法是     。

苯酚具有弱酸性，在空气中易被氧化。工业上以苯、硫酸、氢氧化钠、亚硫酸钠为原料合成苯酚的方法可简单表示为：

（1）根据上述反应判断下列三种物质的酸性由强到弱的顺序为         （填序号）。
A．             B．               C．H₂SO₃
（2）步骤④与使用CO₂相比，使用SO₂的优点是                    （答一个方面）。
（3）经反应④得到的产物除外、可能还含有OH^－、SO₃^2-、HSO₃^-等微粒。请设计实验方案，证明溶液中存在、SO₃^2-、HSO₃^-，写出实验步骤、预期现象和结论。
限选仪器及试剂：试管、滴管、玻璃棒、过滤装置和滤纸；2mol·L^－1盐酸、1mol·L^－1 BaCl₂溶液、品红溶液、0.01 mol·L^－1酸性KMnO₄溶液、1 mol·L^－1 FeCl₃溶液、饱和溴水等。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量待测液于试管中，加入足量的1 mol·L^－1BaCl2溶液，静置、过滤，得滤液和沉淀。将滤液分置于试管A、B中，沉淀置于试管C中。
步骤2：往试管A中加入                                                              。	，说明溶液中含有HSO3^-。
步骤3：往试管B中加入                        。	。
步骤4：往试管C中加入2 mol·L^－1盐酸酸化，再滴入1～2滴品红溶液。	，说明溶液中含有SO3^2-。

（4）纯度测定：称取1.00g产品溶解于足量温水中，向其中加入足量饱和溴水（产品中除苯酚外，不含其它与饱和溴水反应生成沉淀的物质），苯酚全部生成三溴苯酚沉淀，经过滤、洗涤、干燥后，称得沉淀质量为3.31g，则产品中苯酚的质量分数为             。（苯酚的分子式为C₆H₆O，三溴苯酚的分子式为C₆H₃Br₃O，它们的相对分子质量分别为94、331）

1，2-二溴乙烷在常温下是无色液体，密度是2.18g/cm，沸点是131.4℃，熔点是9.79℃，不溶于水，易溶于醇、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用下图所示装置来制备1，2-二溴乙烷。其中试管c中装有液溴（表面覆盖少量水）。

（1）写出制备1，2-二溴乙烷的化学方程式________。
（2）安全瓶a可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管c中导管是否发生堵塞。如果发生堵塞，a中的现象是__________。
（3）容器b中NaOH溶液的作用是__________，容器d中NaOH溶液的作用是__________。
（4）试管c浸入冷水中，以及液溴表面覆盖少量水的原因是__________。
（5）某同学在做实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，通入的乙烯混合气体的量比正常情况下超出许多。如果装置的气密性没有问题，试分析可能的原因________________．

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
⑴称取A 9.0 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： ⑴A的相对分子质量为：        。
⑵将此9.0 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，发现两者分别增重5.4 g和13.2 g	⑵A的分子式为：        。
⑶另取A 9.0 g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)	⑶A中官能团的结构简式：       、          。
⑷A的核磁共振氢谱如下图：	⑷A中含有        种氢原子
⑸综上所述，A的结构简式                 。A与浓H2SO4混合，在一定条件下反应生成六元环状物B，B的结构简式      。

 

某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示，A中放有浓硫酸，B中放有乙醇、无水醋酸钠，D中放有饱和碳酸钠溶液。

已知：①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl₂·6C₂H₅OH 
②有关有机物的沸点：

试剂	乙醚	乙醇	乙酸	乙酸乙酯
沸点/℃	34.7	78.5	118	77.1

请回答：
（1）浓硫酸的作用：________________；若用同位素¹⁸O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者，写出能表示¹⁸O位置的化学方程式：                           
（2）球形干燥管C的作用是           反应前向D中加入几滴酚酞，反应结束后D中的现象是                                     。
（3）从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出____________；再加入（此空从下列选项中选择）_________；然后进行蒸馏，收集77℃左右的馏分，以得到较纯净的乙酸乙酯：
A.五氧化二磷             B.碱石灰      C.无水硫酸钠       D.生石灰

有机物中碳原子和氢原子个数比为3∶4，不能与溴水反应却能使KMnO₄酸性溶液褪色．其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍．在溴化铁存在时与溴反应，能生成两种一溴代物．该有机物可能是                             

有①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4种烷烃，试回答下列问题：
（1）请写出烷烃（用通式表示）在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式：
________________________________________________________________________。
（2）相同状况下，等体积的上述气态烃，消耗O₂的量最多的是________     。
（3）等质量的上述气态烃，在充分燃烧时，消耗O₂的量最多的是________    。
（4）存在同分异构体的是_______       _。
（5）在120 ℃，1.01×10⁵Pa条件下，某气态烃与足量的O₂完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，则该烃为________          。
（6）10 mL某气态烃，在50 mL O₂中充分燃烧，得到液态水，以及体积为35 mL的混合气体(所有气体体积均在同温同压下测定)。该气态烃是________              。

某烃A 0.2mol在氧气中恰好完全燃烧，生成化合物B、C各1.0mol，试回答：
(1)烃A的分子式是____   ____。
(2)若取一定量的烃A充分燃烧后，生成B、C各2mol，则完全燃烧时消耗标准状况下的氧气的体积为____       _L。
(3)若烃A能使溴水褪色，则A可能的结构有        种，写出其中一种的结构简式___ _   _。
(4)若烃A能使溴水褪色，写出其最简单的同系物发生加聚反应的化学方程式________     ___。
(5)烃A与氢气发生加成反应的产物中，一氯代物有四种的结构简式为____     。

某有机物0.1mol，与标准状况下5.6L氧气充分反应后，产物为CO、CO₂、H₂O的混合气体。将此混合气体通过浓硫酸，浓硫酸增重5.4g，再通过灼热氧化铜粉末，氧化铜质量减少1.6g；最后通过足量碱石灰，碱石灰增重8.8g。求该有机物的分子式。（书写计算过程）

为了研究在温度对苯催化加氢的影响，以检验新型镍催化剂的性能。采用相同的微型反应装置，压强为0.78Mpa，氢气、苯的物质的量之比为6.5:1。定时取样分离出氢气后，分析成分得如下表结果：

温度/℃	85	95	100	110~240	280	300	340
质量分数（%）	苯	96.05	91.55	80.85	0	23.35	36.90	72.37
环己烷	3.95	8.45	19.15	100	76.65	63.10	27.63

下列说法错误的是（   ）
A．当温度超过280℃，苯的转化率迅速下降，可能是因为该反应为吸热的可逆反应
B．在110~240℃苯的转化率为100%。说明该镍催化剂活性较高，能够在较宽的温度范围内催化而且不发生副反应
C．增大压强与提高氢气、苯的物质的量比都有利于提高苯的转化率
D．由表中数据来看，随着反应温度的升高，苯的转化率先升高后降低

中国石油天然气勘探开发公司位于尼日尔的分支机构CNPC—尼日尔石油公司，日前在该国东部最新发现了2900万桶的石油储量，勘探小组在石油样品中发现一种烃的含氧衍生物。可用下图所示装置确定其分子式和其组成。（不考虑空气进入装置）

回答下列问题：
（1）A中发生反应的化学方程式为                                 。
（2）B装置的作用是                      ，燃烧管C中CuO的作用是                             。
（3）产生氧气按从左向右流向，燃烧管C与装置D、E连接。现甲、乙两位同学提出了两种连接方案。
方案1 甲同学认为连接顺序是：C→E→D
方案2 乙同学认为连接顺序是：C→D→E
请你评价两种连接方案，判断哪种方案正确并说明理由。
          ，                                                                。
（4）准确称取1.8g烃的含氧衍生物X的样品，经充分燃烧后，D管质量增加2.64g，E管质量增加1.08g，实验测得X的蒸气密度是同温同压下氢气密度的45倍，则X的分子式为           ，1molX分别与足量Na、NaHCO₃反应放出的气体在相同条件下的体积比为1∶1，X可能的结构简式为                                    。

有机物A仅含有C、H、O三种元素，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：
限选试剂：蒸馏水、2 mol·L^－1盐酸溶液、2 mol·L^－1 NaOH溶液、浓硫酸、NaHCO₃粉末、金属Na、无水乙醇

实验步骤	实验结论
（1）A的质谱图如下：	（1）证明A的相对分子质量为：__________。
（2）将此9.0 g A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，发现分别增重5.4 g和13.2 g。	（2）证明A的分子式为： ________________。
（3）另取两份9.0 g A分置于不同的试管中。 往其中一份A中加入足量的NaHCO3粉末充分反应，生成_______ L CO2（标准状况）。 往另一份A中加入足量的金属钠充分反应，生成________________________ L H2（标准状况）。	（3）证明A的分子中含有一个羧基和一个羟基。
（4）A的核磁共振氢谱如下图：	（4）A的结构简式为： _________________________。

取3.40g只含羟基，不含其他官能团的液态饱和多元醇，置于5.00L氧气中，经点燃，醇完全燃烧，反应后气体体积减少0.56L，将气体经CaO吸收，体积又减少2.80L（所有气体体积均在标准状况下测定）。
（1）3.40g醇中C、H、O物质的量分别为：C________mol,H________mol,O________mol,该醇中C、H、O的原子个数比为__________。
（2）由以上比值能否确定该醇的分子式__________（填“能”或“否”）。其原因是____________。
（3）如果将多元醇的任意一个羟基换成一个卤原子，所得到的卤代物都只有1种，写出该饱和多元醇的结构简式_____________________.

（1）下列物质都能与Na反应放出H₂: ①C₂H₅OH　②CH₃COOH溶液　③NaOH溶液，产生H₂的速率由大到小的次序是             （填序号）
（2）某气态烃1体积只能与1体积氯气发生加成反应生成氯代烷，此氯代烷1mol可与4mol氯气生
完全的取代反应，则该烃的结构简式为              
（3）常温常压下CH₄和C₂H₆混合后平均组成为C_1.5H₅,则二者的体积比为      。若平均组成为C_1.2H_4.4
则二者的体积比为      。

完成以下实验：
用右图所示的装置制取溴乙烷；②进行溴乙烷的性质实验。在试管I中依次加入2 mL 蒸馏水、4 mL浓硫酸、2 mL 95％的乙醇和3g溴化钠粉末，在试管Ⅱ中注入蒸馏水，在烧杯中注入自来水。加热试管I至微沸状态数分钟后，冷却。试回答下列问题：

（1）试管I中浓硫酸与溴化钠加热反应生成氢溴酸，写出氢溴酸与乙醇在加热时反应的化学方程式             _。
（2）试管I中反应除了生成溴乙烷，还可能生成的有机物有         _           、              (写出两种有机物的结构简式)。
（3）溴乙烷的沸点较低，易挥发，为了使溴乙烷冷凝在试管Ⅱ中，减少挥发，上图中采取的措施有             、           _。
（4）在进行溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热的性质实验时，把生成的气体通过下图所示的装置。用下图装置进行实验的目的是     _；下图中右边试管中的现象是     ；水的作用是       。