高中化学定量研究的方法试题

纳豆是一种减肥食品，从其中分离出一种由C、H、O三种元素组成的有机物A，为确定其结构现进行如下各实验：①0.1mol物质A完全转化为酯，需要乙醇0.2mol；②完全中和2.4g物质A，需要消耗0.04molNaOH；③0.1molA能与足量钠反应放出3.36L（标准状况下）氢气；④6.0gA在一定条件下完全分解，生成3.36L（标准状况下）一氧化碳和1.8g水。试计算和推理确定：（1）A的摩尔质量和化学式。（2）A的结构简式。

某含苯环的化合物A，其相对分子质量为104，碳的质量分数为92.3％。
(1)A的分子式为                 ：
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为           
(3)已知：   。请写出A与稀、冷的KMnO₄溶液在碱性条件下反应的化学方程式                                         ；
反应类型是                   ；
(4)一定条件下，A与氢气反应，得到的化合物中碳的质量分数为85.7％，写出此化合物的结构简式                           ；

（10分，每小题2分，共5小题）
(1)某炔烃B和H₂充分加成后生成2,5-二甲基己烷，则B的结构简式为                ；
(2)碳原子数在10以内的烷烃的所有同分异构体中，一氯代物无同分异构体的有（       ）种
(3)某一元羧酸A，含碳的质量分数为50.0%，氢气、溴、溴化氢都可以跟A起加成反应。试求：A的结构简式                                                  
（4）在一定质量的烧瓶中盛10g11.6%的某醛溶液，然后与足量的银氨溶液充分混合放在热水浴中加热，安全反应后，倒去瓶中液体，仔细洗净、烘干后，烧瓶质量增加4.32g，通过计算，写出这种醛的结构简式              
（5）0.2 mol某有机物和0.4 mol O₂在密闭容器中燃烧后，产物为CO₂、CO和H₂O，产物经过浓H₂SO₄后，浓H₂SO₄增重10.8 g，通过灼热的CuO充分反应后，CuO失重3.2 g，最后通过碱石灰，碱石灰增重17.6 g。若等量该有机物与9.2 g 钠恰好反应。计算并回答：该有机物的名称            。

某化学活动小组设计以下装置进行不同的实验。其中a为用于鼓入空气的气囊，b为螺旋状铜丝，c中盛有冰水。
 
（1）若用A装置做乙醇与乙酸的酯化反应实验，则还需连接的装置是      （填序号），该装置中应加入试剂         。从实验安全角度考虑，A装置试管中除加入反应液外，还需加入的固体物质是         。
（2）该小组同学欲做乙醇氧化成乙醛的实验，则应选用的装置是        （填序号），再用制得的乙醛溶液进行银镜反应，正确的操作顺序是            （填序号）。
①向试管中滴入3滴乙醛溶液
②一边振荡一边滴入2%的稀氨水，直至最初产生的沉淀恰好溶解为止
③振荡后放入热水中，水浴加热
④在洁净的试管中加入1mL2%的AgNO₃溶液

下列各类有机物：①饱和一元醇 ②饱和一元醛 ③饱和一元羧酸 ④饱和一元醇与饱和一元酸生成的酯 ⑤乙炔的同系物 ⑥苯的同系物 ⑦乙烯的同系物，完全燃烧时产生的水和二氧化碳的物质的量之比恒定的是

A．①③⑤⑦

B．①④⑥

C．②③④⑦

D．②③④⑤⑥

(9分)把2.16g某有机物在纯氧中完全燃烧，依次通入装有无水氯化钙干燥管和澄清石灰水，无水氯化钙干燥管增重1.44g，通过澄清石灰水得到沉淀14g。又知此有机物蒸气0.224L（已折算成标准状况下）的质量为1.08g。
⑴求此有机物的分子量?
(2)求此有机物的分子式?
(3)若此有机物跟FeCl₃溶液作用显紫色，写出此有机物可能的结构简式。

(8分)某芳香烃中含碳元素的质量分数为90.6%，相同条件下，其蒸气密度为空气密度的3.66倍(M_空气设为29)。
(1)该烃的分子式为__________。其最简单的同系物中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是(写出其结构简式)__________________。
(2)若该烃硝化时，苯环上的一硝基取代物有三种，则该烃的结构简式可能为____________________。

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A。
方法三：利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如下图B。

(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能发生水解反应；②分子结构中含有一个甲基。则该类A的同分异构体共有_______种。

(14分)实验室用燃烧法测定某固体有机物A的分子组成，测定装置如图(铁架台、铁夹、酒精灯等未画出)：

取17.1 g A放入装置中，通入过量O₂燃烧，生成CO₂和H₂O，请回答下列有关问题：
(1)通入过量O₂的目的是______________________________________________。
(2)C装置的作用是__________________________________________；
D装置的作用是_____________________________________________。
(3)通过该实验，能否确定A中是否含有氧原子？________。
(4)若A的摩尔质量为342 g/mol，C装置增重9.99 g，D装置增重26.4 g，则A分子式为____________。
(5)写出A燃烧的化学方程式_____________________________________。
(6)A可发生水解反应，1 mol A可水解生成2 mol同分异构体，则A在催化剂作用下水解的化学方程式为_________________________________________。

某有机物A与氢气的相对密度是38，取有机物A 7.6g完全燃烧后，生成0.2molCO₂和0.2molH₂O。此有机物既可与金属钠反应，又可与氢氧化钠和碳酸钠反应。
下列有关A的说法中不正确的是（   ）

A．A的分子式为C2H4O3

B．A的结构简式为HO—CH2—COOH

C．A分子中的官能团有两种

D．1 mol A与足量的单质Na反应时放出H2的物质的量为0.5mol

某有机物含有C、H、O三种元素，其蒸气密度是相同条件下H₂密度的29倍，把1.16g该有机物在O₂中充分燃烧，将生成物依次通过足量浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重1.08g，碱石灰增重2.64g，则
（1）该有机物的摩尔质量
（2）该有机物的分子式(写计算过程)
（3）红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子是有一个羟基，无甲基的链状结构，请写出其结构简式。

溴乙烷是一种重要的有机化工原料，其沸点为38.4℃。制备溴乙烷的一种方法是乙醇与氢溴酸反应，该反应的化学方程式是                    
实际通常是用溴化钠与一定浓度的硫酸和乙醇反应。某课外小组欲在实验室制备溴乙烷的装置如图，实验操怍步骤如下：

①检查装置的气密性；
②在圆底烧瓶中加入95％乙醇、80％硫酸，然后加入研细的溴化钠粉末和几粒碎瓷片；
③小心加热，使其充分反应。
请问答下列问题。
⑴装置A的作用是                              。
⑵反应时若温度过高，则有SO₂生成，同时观察到还有一种红棕色气体产生，该气体的分子式是         
⑶反应结束后，得到的粗产品呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质，可选择下列试剂中的           _____________(填写上正确选项的字母)。
a．稀氢氧化钠溶液                b．乙醇                          c．四氯化碳
该实验操作中所需的主要玻璃仪器是              (填仪器名称)。
⑷要进一步制得纯净的溴乙烷，可继续用蒸馏水洗涤，分液后，再加入无水CaCl₂，然后进行的实验操作是               (填写正确选项的字母)。
a．分液                 b．蒸馏                          c．萃取
⑸为了检验溴乙烷中含有溴元素，不能直接向溴乙烷中滴加硝酸银溶液来检验，其原因是                  
通常采用的方法是取少量溴乙烷，然后                 (按实验的操作顺序选填下列序号)。
①加热   ②加入AgNO₃溶液  ③加入稀HNO₃酸化  ④加入NaOH溶液

已知乙醇可以和氯化钙反应生成微溶于水的CaCl₂·6C₂H₅OH。有关的有机试剂的沸点如下：CH₃COOC₂H₅ 77.1℃  C₂H₅OC₂H₅(乙醚)  34.5℃  C₂H₅OH   78.3℃  CH₃COOH  118℃ 实验室合成乙酸乙酯粗产品的步骤如下：在蒸馏烧瓶内将过量的乙醇与少量浓硫酸混合，然后经分液漏斗边滴加醋酸、边加热蒸馏。得到含有乙醇、乙醚、醋酸和水的乙酸乙酯粗产品。
(1)反应中加入乙醇是过量的，其目的是：                          。
将粗产品再经下列步骤精制：
(2)为除去其中的醋酸，可向产品中加入__________（填字母）。
A 无水乙醇    B 碳酸钠粉末     C 无水醋酸钠
(3)再向其中加入饱和氯化钙溶液，振荡。其目的是：                              。
(4)然后再向其中加入无水硫酸钠，振荡。其目的是：                            。
最后，将经过上述处理后的液体放入另一干燥的蒸馏瓶内，再蒸馏。弃去低沸点馏分，收集76~78℃沸程之间的馏分即得。

乙烯与乙烷混合气体共a mol，与b mol的氧气共存于一密闭容器中，点燃后充分反应，乙烯和乙烷全部消耗完，得到CO到CO₂的混合气体和45g水。试求：
（1）当a=1时，乙烯和乙烷的物质的量之比n（C₂H₄）：n（C₂H₆）=        。
（2）当a=1，且反应后CO和CO₂混合气体的物质的量为反应前氧气的时，则b=    ，得到的CO和CO₂的物质的量之比n（CO）：n（CO₂）=           。
（3）a的取值范围是                                    。

溴乙烷是一种难溶于水、密度约为水的密度的1.5倍、沸点为38.4℃的无色液体。实验室制取溴乙烷的反应如下：
NaBr+H₂SO₄(浓) NaHSO₄+HBr    CH₃CH₂OH+HBr →CH₃CH₂Br+H₂O
已知反应物的用量：①NaBr(s) 0.3 mol，②浓硫酸36 mL（98%、密度1.84 g•cm^–3)，
③乙醇0.25 mol，④水25 mL，其中乙醇的密度为水的密度的4/5。

试回答：
（1）仅用如下图所示仪器安装制取和收集溴乙烷的装置，要求达到安全、损失少、不污染环境的目的，有关仪器（相关胶塞上已打合适的孔，胶管未画出。）的选择和连接顺序为                       （填数字）。
（2）在实验过程中，考虑到浓硫酸性质的特殊性，试剂加入的合理顺序为________________（请填写试剂的编号）；
（3）若试剂加入过快，可看到烧瓶内有红棕色气体产生，写出反应的化学方程式：
                                                 。
（4）判定有溴乙烷生成的现象是__________________________。从棕黄色的粗溴乙烷制取无色的溴乙烷，第一步可以加入蒸馏水或NaHSO₃溶液，本操作中通常使用的仪器是__________。
（5）本实验的产率为60%，则可制取溴乙烷         g。