高中化学定量研究的方法试题

乙醛(CH₃CHO)在催化剂存在的条件下，可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液（如图所示：试管A中装有40%的乙醛水溶液、氧化铜粉末；试管C中装有适量蒸馏水；烧杯B中装有某液体）。已知在60℃~80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应，连续鼓入十几次，反应基本完全。有关物质的沸点见下：

物质	乙醛	乙酸	甘油	乙醇	水
沸点/℃	20.8	117.9	290	78.2	100

请回答下列问题：
（1）试管A内在60℃~80℃时发生的主要反应的化学方程式为（注明反应条件）
　　　_________________________________________。
（2）如图所示，在实验的不同阶段，需要调整温度计在试管A内的位置，在实验开始时温
度计水银球的位置应在________；当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在_______。

（3）烧杯B内盛装的液体可以是_______。
（4）试管C中收集到的是粗产品，若想进一步提纯，可采用的方法是＿＿＿＿＿；
　　　提纯后的产品若在质谱仪中进行测定，其质荷比最大是＿＿＿＿（填数值）；
　　　若在核磁共振仪中进行测定，其核磁共振氢谱共有＿＿种峰，峰面积之比为＿＿。

只含碳、氢、氧的有机物，为便于研究其燃烧时，生成物与所需氧气的量的关系，可用通式(C_xH_y)_m(H₂O)_n或(C_xO_y)_m(H₂O)_n表示它们。(m、n、x、y 均为正整数)
例如：CH₃OH、C₂H₅OH、C₃H₇OH等物质可用通式(CH₂)_m(H₂O)_n表示，其m分别为1，2，
3，n均为1。它们燃烧时所需的氧气和生成的二氧化碳的体积比均为3∶2。
（1）现有一类只含C、H、O的有机物。它们燃烧时所需消耗的氧气和生成的二氧化碳的体积比为5∶4(相同状况)，按照上述要求，该类化合物的通式可表示为                  
（2）写出这类化合物分子量最小的物质的结构简式                       。
（3）写出这类化合物中生成CO₂与H₂O的物质的量之比为1∶1，且能发生水解反应的物质的分子式                 ，该物质能发生水解的同分异构体有      种。
（4）若某一类有机物可用通式(C_xO_y)m(H₂O)n表示，则在相同的条件下，该类化合物完全燃烧时消耗的氧气体积为V₁和生成的CO₂体积为V₂，则V₁、V₂必须满足的条件是
                                           。
（5）现有一种有机物，它完全燃烧时，消耗氧气与生成CO₂的体积比为3∶4，它具有两个羧基，其余的碳原子与相同的原子或原子团结合，取0.2625g该化合物恰好能与2500ml
0.10 00mol·L^－1的NaOH完全中和，由此可知该化合物的分子式应是              
结构简式为                                              。

相对分子质量不超过100的有机物A能与碳酸钠反应产生无色气体；1 mol A还可以使含溴160 g 的四氯化碳溶液恰好褪为无色；A完全燃烧只生成CO₂和H₂O；经分析其含氧元素的质量分数为37.21%。
（1）试写出A中含有的官能团的名称：_______________________。
（2）经核磁共振检测发现A的图谱如下：

①写出A的结构简式：                                            。
② A具有下列性质中的（选填字母）_____________：
a．能使酸性高锰酸钾溶液褪色                       b．能使溴水褪色
c．能与乙醇和浓硫酸混合液发生反应                d．能与金属钠反应
③ A在一定条件下可以发生聚合反应生成高分子化合物，写出反应的方程式：
                                                                       
（3）相对分子质量与A相同的某烃C有多种同分异构体，请写出其中核磁共振氢谱中峰面
积比最大的C的结构简式：                                                    。

A为烃，B为烃的含氧衍生物，由等物质的量的A和B组成的混合物0.05mol在0.125mol的氧气中完全燃烧，生成0.1mol CO₂和0.1mol H₂O。试通过计算回答：
(1)由A、B组成混合物的平均分子式为___________
(2) 另取一定量的A和B完全燃烧，将其以任意物质的量比混合，且物质的量之和一定。①若耗氧量一定，则A、B的分子式分别是___________、 ____________
②若生成的二氧化碳和水的物质的量一定，则A、B的分子式分别是       、      (3) 另取a mol 的以任意比混合的A和B的混合物，在过量的氧气中完全燃烧。
①若耗氧量为定值，则耗氧量为_____________mol(用含a的代数式表示，下同)
②若生成的CO₂的量为定值，则生成物水的质量范围为__________________________。

碳、氢、氧3种元素组成的有机物A，相对分子质量为102，含氢的质量分数为9.8％，分子中氢原子个数为氧原子的5倍。
⑴ 求A的分子式           
⑵一定条件下，A与氢气反应生成B，B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团。
①A的结构简式是                    ，其官能团的名称是                   
②A不能发生的反应是(填写序号字母)          
a．取代反应    b．消去反应  c．酯化反应    d．还原反应
⑶写出两个与A具有相同官能团、并带有支链的同分异构体的结构简式：         
⑷ A还有另一种酯类同分异构体，该异构体在酸性条件下水解，生成两种相对分子质量相同的化合物，其中一种的分子中有2个甲基，此反应的化学方程式是         
⑸ 已知环氧氯丙烷可与乙二醇发生如下聚合反应：
B也能与环氧氯丙烷发生类似反应生成高聚物，该高聚物的结构简式是           

（共22分）
Ⅰ．下列实验操作中，合理的是             

A．实验室制乙烯时，在酒精和浓硫酸的混合液中，放入几片碎瓷片，加热混合物，使液体温度迅速升到170℃

B．验证溴乙烷水解产物时，将溴乙烷和氢氧化钠溶液混合，充分振荡溶液、静置，待液体分层后，滴加硝酸银溶液

C．将铜丝弯成螺旋状，在酒精灯上加热变黑后，立即伸入无水乙醇中，完成乙醇氧化为乙醛的实验

D．苯酚中滴加少量稀溴水，可用来定量检验苯酚

E．工业酒精制取无水酒精时，先加生石灰然后蒸馏，蒸馏必须将温度计的水银球插入反应液中，测定反应液温度
Ⅱ．实验室用下图所示装置制备溴苯，并验证该反应是取代反应。

(1) 关闭F活塞，打开C活塞，在装有少量苯的三颈瓶中由A口加入少量溴，再加入少量铁屑，塞住A口，则三颈瓶中发生反应的化学方程式为：                           。
(2) D试管内装的是              ，其作用是                       。
(3) E试管内装的是              ，E试管内出现的现象为                                  。
(4) 待三口烧瓶中的反应即将结束时(此时气体明显减少)，打开F活塞，关闭C活塞，可以看到的现象是                                                                                。
(5) 上一步得到粗溴苯后，要用如下操作精制：
a蒸馏； b水洗； c用干燥剂干燥； d 10%NaOH溶液洗涤； e水洗
正确的操作顺序是                           
Ⅲ．用如右图所示装置进行实验，将A逐滴加入B中：

（1） 若B为Na₂CO₃粉末，C为C₆H₅ONa溶液，实验中观察到小试管内溶液由澄清变浑浊，则试管C中化学反应的离子方程式：________________          。然后往烧杯中加入沸水，可观察到试管C中的现象：               。
（2） 若B是生石灰，观察到C溶液中先形成沉淀，然后沉淀溶解.当沉淀完全溶解，恰好变澄清时，关闭E.然后往小试管中加入少量乙醛溶液，再往烧杯中加入热水，静置片刻，观察到试管壁出现光亮的银镜，则A是        （填名称），C是       （填化学式），与乙醛的混合后，该溶液中反应的化学方程式：       _____________。仪器D在此实验中的作用是                        。

某些废旧塑料可采用下述方法处理：将废旧塑料隔绝空气加强热．使其变成有用的物质，实验装置如下图所示。

加热聚丙烯废塑料得到的产物如下表：

请回答下列问题：
（1）试管A中的残余物有多种用途，经过如下转化就可以制取高聚物聚乙烯。

写出反应④的化学方程式                      ，反应类型为               。
（2）试管B收集到的产品中，有能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质，其一氯代物有     种。
（3）锥形瓶C中观察到的现象是            。经溴水充分吸收，剩余气体经干燥后的平均相对分子质量为        。
（4）产物中的苯和．甲苯也是煤干馏的产物，若在煤焦油中获取苯或甲苯可用      方法。
（5）写出C中逸出的气体在工业上的两种用途         、          。

（本题12分）
在有机物分子中，常把连有四个不同原子或原子团的碳原子称为“手性碳原子”，可用“C^*”标记。如：含有生命活性的物质不少都含有“手性碳原子”。具有某些光学活性的有机分子中必含有“手性碳原子”。某新合成的化合物A经测定具有光学活性，其结构简式为：
 若通过适当的反应使A失去光学活性，请回答下列问题：
(1)保持A分子中碳原子数不变(两种方法)：
①有机反应类型：________反应，对应无光学活性有机物的结构简式：________________。
②有机反应类型：________反应，对应无光学活性有机物的结构简式：________________。
(2)使A的分子中碳原子数增加2：
有机反应类型：________反应，对应无光学活性有机物的结构简式：________________。
(3)使A的分子中碳原子数减少2：
有机反应类型：________反应，对应无光学活性有机物的结构简式：________________。

通过下列实验比较①② CH₃CH₂OH ③ H-OH ④
⑤五种物质中羟基上氢原子的活泼性顺序。在下表中填写实验现象及实验结论。

编号	实验操作	实验现象	实验结论
1	分别取上述五种物质的少量溶液或液体于试管中，各滴入几滴石蕊试液
2	分别取适量①、⑤的水溶液，各加入少量NaHCO3固体
3	分别取少量②、③、④，各加入适量NaOH溶液，再通入足量CO2
4	分别取少量②、③的液体，各加入一小粒金属钠

结论：上述五种物质中的羟基上氢原子活泼性顺序为                    （填序号）

(10分) 根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）：


⑴写出M溶于稀H₂SO₄和H₂O₂混合液的化学方程式：                    。
⑵某同学取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式：              、                           。
⑶写出Cl₂将Z氧化为K₂EO₄的化学方程式：                          。
⑷由E制备的E(C₂H₅)₂的结构如右图，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。在核磁共振氢谱中，正确的结构有  种峰，错误的结构有           种峰。

（共13分）有机物A只含有C、H、O三种元素，常用作有机合成的中间体。16.8g该有机物完全燃烧生成44.0g CO₂和14.4g H₂O；质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱分析表明A分子中含有O—H键和位于分子端的碳碳三键，核磁共振氢谱有三个峰，峰面积为6﹕1﹕1。
（1）A的分子式是    ；  （2）A的结构简式是       ；
（3）下列物质中，一定条件能与A发生反应的是      (填字母)；
A．H₂                             B．Na       C．KMnO₄         D．Br₂
（4）有机物B是A的同分异构体，1mol B可与1mol Br₂加成。该有机物所有碳原子在同一个平面，没有顺反异构现象。则B的结构简式是               。

某常见有机物（一个分子内碳原子总数不超过10个）的结构简式可表示
为，其¹H核磁共振谱图中出现两组峰，且不同化学环境的氢原子数
之比为3：2。下列关于该有机物的说法错误的是

A．该有机物不可能为芳香醇	B．该有机物的分子式可能为C8H10O2
C．该有机物可能与NaOH溶液反应	D．该有机物燃烧时一定只生成CO2和H2O

现有5.6g某烃在足量的氧气中完全燃烧，将产生的高温气体依次通过浓H₂SO₄和碱石灰，测得浓H₂SO₄增重7.2g，碱石灰增重17.6g。已知相同条件下，该烃的蒸汽对H₂的相对密度为28，且能使酸性高锰酸钾褪色或溴水褪色，求推测它的分子式，写出该有机物所有可能的结构简式(不包括立体异构)、键线式并用系统命名法进行命名。

下列涉及有机物的说法正确的是：

A．乙烯、氯乙烯、苯乙烯都是不饱和烃，均可用于合成有机高分子材料

B．丙烷是一种清洁燃料，可用作燃料电池的燃料

C．苯能与溴发生取代反应，因此不能用苯萃取溴水中的溴

D．淀粉和纤维素水解产物都是葡萄糖，因此二者互为同分异构体

稀土是我国的丰产元素，17种稀土元素的性质十分相近。用有机萃取剂来分离稀土元素是一种重要的技术。化合物A是其中一种有机萃取剂，A的结构式如下所示：

（1）A所属的化合物类型叫什么？
（2）通过什么类型的化学反应可以合成化合物A？写出反应物的化学式（其中的有机物用结构式表示）。