高中化学定量研究的方法填空题

将一定量由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物A的蒸气与4.8g氧气混合点燃，再将生成的气体依次通过①盛有浓硫酸的洗气瓶②饱和石灰水（设每个装置中的反应物均过量）。经测定①中增重3.60g ②中增重8.80g。A蒸气的密度是相同条件下H₂的38倍。又测知该有机物既能与碳酸钠溶液反应又能与金属钠反应，且均有气体生成，但得到的气体在相同条件下体积不同。试求该有机物的分子式，并写出其可能的结构简式。（写出必要的计算过程）

有机物A常用于食品行业。已知9.0 g A在足量O₂中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4 g和13.2 g，经检验剩余气体为O₂。
（1）A分子的质谱图如下图所示，从图中可知其相对分子质量是         ，则A的分子式是____________；

（2）A能与NaHCO₃溶液发生反应，A一定含有的官能团是             ；
（3）A分子的核磁共振氢谱有4个吸收峰，峰面积之比是1：1：1：3，则A的结构简式是________________________；
（4）请写出官能团与A相同的同分异构体的结构简式                。

将含有C、H、O三种元素的有机物3.24g装入元素分析装置，通入足量的O₂使其完全燃烧，将生成的气体依次通过氯化钙干燥管A和碱石灰干燥管B，测得A管质量增加了2.16g，B管质量增加了9.24g。已知该有机物的相对分子质量为108，试计算：
（1）通过计算写出该化合物的分子式        
（2）写出其中符合下列条件的该化合物可能的结构简式         
①含有苯环 
②苯环上有两个取代基
（3）其中苯环上一氯代物只有两种的结构简式         

(12分)（1）有A、B、C、D四种烃，在常温下A、C是气体，B、D是液体。A完全燃烧后生成二氧化碳与水物质的量之比是2：1；B的分子量是A的三倍；C既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色也不能使溴水褪色，但在光照条件下最多可与六倍体积氯气发生反应；燃烧相同物质的量C与D，生成二氧化碳的体积比为1：4，D不能使溴水褪色但能使酸性高锰酸钾溶液褪色，在催化剂作用下1摩尔D能与3摩尔氢气完全反应；在铁粉存在下与溴反应生成一溴代物只有一种。试推断有机物A、B、C、D，分别写出结构简式：
A：______________            　B：_____________
C：______________            　 D：___________
（2）相对分子质量为72的某烃，其分子式是___________，若此有机物的一氯代物分子中有两个-CH₃、两个-CH₂-、一个和一个-Cl，它可能的结构有__________种.（本题不考虑对映异构体）

(10分)0.2mol某烃A在氧气中完全燃烧后,生成CO₂和H₂O各1.2mol。试回答：
（1）烃A的分子式为________________
（2）若取一定量的该烃A完全燃烧后，生成CO₂和H₂O各3mol，则有_____ _g烃A参加了反应。
（3）若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下能与氯气发生取代反应，其一氯取代物只有一种，则烃A的结构简式为_____              _
（4）若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与H₂加成，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，烃A可能有的结构简式为____               __（任写1个）
（5）比烃A少一个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物有______种同分异构体．

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：

实验步骤	解释或实验结论
(1)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	(1)A的相对分子质量为：________
(2)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	(2)A的分子式为：________
(3)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)，若与足量金属的反应则生成2.24 L H2(标准状况)	(3)用结构简式表示A中含有的官能团：________、________
(4)A的核磁共振氢谱如图：
	(4)A中含有________种氢原子
(5)综上所述，A的结构简式为________

 

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                                              。

（原创）用以下几种常见有机物填写下列空白：
a．CH₄  
b．C₂H₄ 
c．C₆H₆ 
d．C₂H₅OH   
e．CH₃COOH
（1）等质量的CH₄、C₂H₄、C₆H₆三种烃完全燃烧消耗O₂的量由多到少的顺序是        （用序号表示）。
（2）等物质的量混合的甲烷和乙酸蒸气完全燃烧所得二氧化碳和水蒸气的物质的量之比为        。
（3）由乙烯和乙醇蒸气组成的混合气体1mol完全燃烧所需氧气在标准状况下的体积为         L。
（4）由两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后，将产生的气体全部通过图示装置，得到如表所列的实验数据（产生的气体完全被吸收）。

	实验前	实验后
（干燥剂＋U形管）的质量	101．1 g	104．7 g
（澄清石灰水＋广口瓶）的质量	312．0 g	318．6 g

根据实验数据填空：
①假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为           g。
②混合气体中C、H两元素的物质的量之比为            。
③若混合气体是由CH₄和C₂H₄组成，则二者的体积比为           。

某有机物A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，将生成物通过足量碱石灰，碱石灰增重3.72g，又知生成的CO₂和H₂O的物质的量相等。
（1）有机物A的分子式           。
（2）该有机物的红外光谱显示该分子是有一个羟基，无甲基的链状结构，请写出A的结构简式        。
（3）已知聚乳酸是一种很有前途的可降解高分子材料，可制成袋子替代日常生活中的大部分塑料袋。请完成以有机物A为原料合成聚乳酸的路线（填写各步所缺的条件和有机产物，无机试剂任选）。

氢气是清洁的能源，也是重要的化工原料。
（1）以H₂为原料制取氨气进而合成CO(NH₂)₂的反应如下：
N₂(g)＋3H₂(g)＝2NH₃(g)              △H＝―92.40 kJ·mol^－1
2NH₃(g)＋CO₂(g)＝NH₂CO₂NH₄(s)      △H＝―159.47 kJ·mol^－1
NH₂CO₂NH₄(s)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(l)   △H＝＋72.49 kJ·mol^－1
则N₂(g)、H₂(g)与CO₂(g)反应生成CO(NH₂)₂(s)和H₂O(l)的热化学方程式为   。
（2）用丙烷和水为原料在电催化下制氢气，同时得到一种含有三元环的环氧化合物A，该反应的化学方程式为   。该反应也可生成A的同分异构体——另一种环氧化合物B，B的核磁共振氢谱为下图中的   （填“a”或“b”）。

（3）已知叠氮酸（HN₃）不稳定，同时也能与活泼金属反应，反应方程式为：
2HN₃＝3N₂↑＋H₂↑
2HN₃＋Zn＝Zn(N₃)₂＋H₂↑
2 mol HN₃与一定量Zn完全反应，在标准状况下生成67.2 L气体，其中N₂的物质的量为   。
（4）已知H₂S高温热分解制H₂的反应为：H₂S(g)H₂(g)＋1/2S₂(g) 在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H₂S的分解实验：以H₂S的起始浓度均为c mol·L^－1测定H₂S的转化率，结果如右下图所示。图中a为H₂S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H₂S的转化率。若985℃时，反应经t min达到平衡，此时H₂S的转化率为40%，则反应速率v(H₂)＝   （用含c、t的代数式表示）。请说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：   。

（5）用惰性电极电解煤浆液的方法制H₂的反应为：C(s)＋2H₂O(l)＝CO₂(g)＋2H₂(g)现将一定量的1 mol·L^－1 H₂SO₄溶液和适量煤粉充分混合，制成含碳量为0.02 g·mL^－1～0.12g·mL^－1的煤浆液，置于右图所示装置中进行电解（两电极均为惰性电极）。则A极的电极反应式为   。

为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：
(一)分子式的确定：
（1）将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4 g H₂O和8.8 g CO₂，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该物质中各元素的原子个数比是________。
（2）用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图①所示质谱图，则其相对分子质量为__________，该物质的分子式是________。

（3）根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式_______________________。
(二)结构式的确定：
（4）核磁共振氢谱能对有机物分子中不同化学环境的氢原子给出不同的峰值(信号)，根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如：甲基氯甲基醚(ClCH₂OCH₃)有两种氢原子如图②。经测定，有机物A的核磁共振氢谱示意图如图③，则A的结构简式为__________。

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的5倍。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。且B的核磁共振氢谱显示有3组不同的峰。
（1）A的分子式是        。
（2）下列物质与A以任意比例混合，若总物质的量一定，充分燃烧消耗氧气的量相等且生成水的量也相等的是（填序号）        。
A．C₅H₁₂O₃          B．C₄H₁₀          C．C₆H₁₀O₄         D．C₅H₁₀O
（3）①B的结构简式是            。
②A不能发生的反应是（填序号）          。
A．取代反应        B．消去反应        C．酯化反应       D．还原反应
（4）与A互为同分异构体的羧酸有         种。
（5）A还有另一类酯类同分异构体，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，该异构体的结构简式是：           。

(共8分)
（1）标准状况下，1．68L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧，若将产物通入足量澄清石灰水，得到的白色沉淀质量为15g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9．3g．
①燃烧产物中水的质量为_________ g
②若原气体是单一气体，它的分子式为____________
（2）在100℃时，某有机物蒸汽20ml与60ml氧气混合，点燃后恰好完全反应，生成CO₂与水蒸气体积为1：1．5 若将混合气体通过盛浓硫酸的洗气瓶后，气体变为40ml｡有机物的分子式为___________

某研究性学习小组做了以下实验：向溴水中加入足量乙醛溶液，观察到溴水褪色的现象。
[提出问题]
产生上述现象的原因是什么？
[提出猜想]
①溴水与乙醛发生取代反应。
②___________________________________________________。
③___________________________________________________。
[设计方案]
方案一：检验褪色后溶液的酸碱性。
方案二：测定反应前溴水中Br₂的物质的量和反应后Br^－离子的物质的量。
[实验探究]
取含0.005mol Br₂的溶液10mL，加入足量乙醛溶液使其褪色，再加入过量AgNO₃溶液，过滤、洗涤、干燥后称重固体质量为1.88g。
[解释与结论]
假设测得反应前溴水中Br₂的物质的量为a mol，
若测得反应后n(Br^－)＝0mol，则说明溴水与乙醛发生了____________反应。
若测得反应后n(Br^－)＝amol，则说明溴水与乙醛发生了____________反应。
若测得反应后n(Br^－)＝2amol，则说明溴水与乙醛发生了____________反应。
若已知CH₃COOAg易溶解于水，试通过计算判断溴水与乙醛发生反应的类型为___________。
理由是_________________________________________ _________________。
其反应方程式为_______________________________________________________。
[反思与评价]
方案一是否可行？__________。理由是_______________________________________。

（1）二甲苯苯环上的一溴代物有六种同分异构体，这些一溴代物与生成它的对应二甲苯的熔点分别为：

一溴代二甲苯	234℃	206℃	213.8℃	204℃	214.5℃	205
对应的二甲苯	-13℃	-54℃	-27℃	-54℃	-27℃	-54℃

熔点为234℃分子的结构简式为____________
（2）完全燃烧下列烃①丙烷（C₃H₈）、②丁烯（C₄H₈）、③乙烯（C₂H₄）、④己烷（C₆H₁₄），等物质的量的上述四种烃，耗氧量最小的为        （填写序号）；等质量时，则耗氧量最大的为        （填写序号）。
（3）0.2 mol某烃A在氧气中完全燃烧后，生成CO₂和H₂O各1.2 mol。试回答：
① 若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下能与氯气发生取代反应，其一氯取代物只有一种，则烃A的结构简式为__________________。
② 若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与H₂加成反应后生成2,2-二甲基丁烷，则烃A的名称是________________。
（4）组成符合C_nH_2n－2的某种烃，分子结构中没有支链或侧链。它完全燃烧时所消耗O₂的体积是同状况下该烃蒸气体积的8.5倍，由此分析回答：
①若该烃为链状二烯烃，并且与等物质的量的Br₂加成后只能得到单一产物，则该烃的结构简式为______________________________________
②若该烃只能与等物质的量的Br₂发生加成反应，则其结构简式为______________(填任一种)。