高中化学定量研究的方法试题

【化学——选修5：有机化学基础】(15分)氧氮杂环是新药研制过程中发现的一类重要活性物质，具有抗惊厥、抗肿瘤、改 善脑缺血等性质。下面是某研究小组提出的一种氧氮杂环类化合物H的合成路线：

（1）原料A的同分异构体中，含有苯环、且核磁共振氢谱中有4个峰的是        (写出其结构简式)。
（2）原料D的结构简式是_______         _____。
（3）反应②的化学方程式是                                     。
（4）原料B俗名“马来酐”，它是马来酸(顺丁烯二酸：)的酸酐，它可以经下列变化分别得到苹果酸()和聚合物Q:

①半方酸是原料B的同分异构体，分子中含1个环(四元碳环)和1个羟基，但不含 －O－O－键。半方酸的结构简式是____________。
②反应I的反应类型是________。
反应II的化学方程式为________                 ____。
③两分子苹果酸之间能发生酯化反应，生成六元环酯，请写出该反应的方程式                    。

有机物A是一种纯净的无色黏稠液体，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
（1）称取A物质 18.0 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： （1）A的相对分子质量为_______。
（2）A的核磁共振氢谱如图：	（2）A中含有________种氢原子。
（3）另取A 18.0 g与足量的NaHCO3粉末反应，生成0.2 mol CO2，若与足量钠反应则生成0.2 mol H2。	（3）写出一个A分子中所含官能团的名称和数量_____________。
（4）将此18.0 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，发现两者依次增重10.8 g和26.4 g。	（4）A的分子式为________。
（5）综上所述A的结构简式_____________________________。

 

某有机物A化学式为C_xH_yO_z，15 g A完全燃烧可生成22 g CO₂和9 g H₂O。试求:
（1）该有机物的最简式    ；
（2）若A的相对分子质量为60且和Na₂CO₃混合有气体放出，A和醇能发生酯化反应，则A的结构简式为    ；
（3）若A的相对分子质量为60且是易挥发有水果香味的液体，能发生水解反应，则其结构简式为______    ；
（4）若A分子结构中含有6个碳原子，具有多元醇和醛的性质，则其结构简式为             。

金属单质及其化合物常应用于有机物的反应和分析之中，某芳香族化合物A分子式为C₈H₁₀O₂  为测定其结构做如下分析：
（1）为确定羟基的个数， 将1mol A与足量钠反应生成氢气22.4L（标准状况下），说明A分子中含羟基    个。
（2）核磁共振氢谱显示A有3个峰，峰面积之比为1：2：2，该物质的结构简式为             。
（3）A在Cu催化下可被氧气氧化生成有机物B，B的相对分子质量比A小4。试写出反应的方程式       。
（4）1mol B与足量银氨溶液充分反应生成有机物C，同时得到银      克。将生成的有机物C酸化后得到有机物D。已知A，D在一定条件下可缩聚生成高分子化合物E。写出E在足量NaOH溶液中水解的化学反应方程式
（5）有机物F是有机物B的一种同分异构体。1mol F与足量钠反应同样生成氢气22.4L（标准状况下），且F能使氯化铁溶液显紫色。试写出满足此条件的有机物F的结构简式           （只写出一种即可）。

利用核磁共振技术测定有机物分子的三维结构的研究获得了2002年诺贝尔化学奖。在有机物分子中，不同氢原子的核磁共振谱中给出的吸收峰也不同，根据吸收峰可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如二乙醚的结构简式为： CH₃—CH₂—O—CH₂—CH₃其核磁共振谱中给出的吸收峰有两个，如图1所示：

请回答下列问题（共2小问，每空2分，共6分）：
（1）下列物质中其核磁共振氢谱中给出的只有一个吸收峰的是               。

A．CH3CH3

B．CH3COOH

C．CH3COOCH3

D．CH3OCH3

（2）化合物A和B的分子式都是C₂H₄Br₂, A的核磁共振氢谱图如图2所示，则A的结构简式为      ，请预测B的核磁共振氢谱上有       个吸收峰。

有机物X、Y分子式不同，它们只含C、H、O元素中的两种或三种，若将X、Y不论何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时耗氧气量也不变。X、Y可能是
A. C₂H₂、C₆H₆        B. C₂H₄、C₂H₆O         C. CH₂O、C₃H₆O₂       D. CH₄、C₂H₄O₂

农药在农业生产中起到了重要的作用，有机物D是生产农药的中间体，下图是由A合成有机物D的生产流程。

已知：
（1）A为苯的同系物，其含氢的质量分数与甘油的相等，则A的结构简式是_________。
（2）有机物C通过连续氧化可以得到一种羧酸E，C与E发生化学反应的方程式是              ；
有机物C还具有的性质有_________
a、能与氢氧化钠反应            b、能与浓氢溴酸反应
c、能发生消去反应              d、能发生加成反应
（3）请写出符合下列要求E的同分异构体的结构简式：
①苯环上只有一个取代基的结构简式为                       ；
②苯环上有两个取代基，且该分子核磁共振氢谱图上有四个吸收峰的结构简式为          。

（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           。

在有机物分子中，不同氢原子的核磁共振谱中给出的信号也不同，根据信号可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如二乙醚的结构简式为： CH₃—CH₂—O—CH₂—CH₃，其核磁共振谱中给出的信号有两个，如图①所示：

（1）下列物质中，其核磁共振氢谱中给出的信号只有一个的是     。(填序号)

A．CH3CH3

B．CH3COOH

C． CH3OH

D． CH3OCH3

（2）化合物A和B的分子式都是C₂H₄Br₂， A的核磁共振氢谱图如右图②所示，则A的结构简式为        ，请预测B的核磁共振氢谱上有     种信号。
（3）在常温下测得的某烃C₈H₁₀(不能与溴水反应)的核磁共振谱上，观察到两种类型的H 原子给出的信号，其强度之比为2：3，试确定该烃的结构简式为      ；该烃在光照下生成的一氯代物在核磁共振谱中可产生     种信号，强度比为    。
（4）在常温下测定相对分子质量为128的某链烃的核磁共振谱，观察到两种类型的H原子给出的信号，其强度之比为9：1，则该烃的结构简式为   ，其名称为    。

某有机物6.4g在氧气中完全燃烧，仅生成8.8gCO₂和7.2gH₂O。下列说法正确的是
A．该化合物中C、H原子数之比为1:2  
B．无法确定其分子式
C．分子式可以确定，但官能团类别无法确定 
D．该化合物属于烃的衍生物

化学上常用燃烧法确定有机物的组成．下图装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品．根据产物的质量确定有机物的组成．

回答下列问题：
（1）A装置中分液漏斗盛放的物质是_________，写出有关反应的化学方程式__________．
（2）C装置(燃烧管)中CuO的作用是______________________________________
（3）写出E装置中所盛放试剂的名称__________，它的作用是______________．
（4）若将B装置去掉会对实验造成什么影响？__________________________.有学生认为在E后应再加一与E相同的装置，目的时_______________________
（5）若准确称取1.20 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)．经充分燃烧后，E管质量增加1.76 g，D管质量增加0.72 g，则该有机物的最简式为______________．
（6）要确定该有机物的化学式，还需要测定________________________．

有机物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 9.0g，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：（1）A的相对分 子质量为：        。
（2）将此9. 0gA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，发现两者分别增重5.4g和13.2g。	（2）A的分子式为：     。
（3）另取A 9.0g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24LCO2（标准状况），若与足量金属钠反应则生成2.24LH2（标准状况）。	（3）用结构简式表示A中含有的官能团：                  。
（4）A的核磁共振氢谱如下图：	（4）A中含有       种氢原子。
（5）综上所述，A的结构简式                              。

 

某有机物ag与0．8mol O₂在密闭容器中充分混合后点燃。待充分反应后，将产物中的H₂O(g)和其它气态产物先缓慢通过足量澄清石灰水，产生40g白色沉淀，溶液质量减少0．8g。余下气体通过浓硫酸干燥后，再缓慢通过足量灼热CuO，固体由黑变红。将产生的气体又缓慢通过足量过氧化钠，充分反应后固体质量增加11．2g且只有氧气放出(假设每一步都充分反应或吸收)。请回答下列问题：
①通过计算确定该有机物化学式为                    。
②若ag该有机物恰好与18．4g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式                 。
③若0．4mol该有机物恰好与9．2g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式              。
(已知① 醚不与钠反应 ②一个碳原子上同时连2个或多个羟基是不稳定的)

（1）某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢。
A的结构简式为__________，名称为___________________ 。
A中的碳原子是否都处于同一平面？________（填“是”或“不是”）；A分子是否存在顺反异构体________（填“是”或“否”）。（每空1分）
（2）对下列物质进行系统命名：（每空1分）
：__________；CH₂=CHCH₂CH₃：__________；
：__________；：__________
：__________。

下图为苯和溴的取代反应的改进实验装置图。其中A为具支试管改制成的反应容器，在其下端开了一小孔，塞好石棉绒，再加入铁屑粉少量。

填写下列空白：（注：溴苯与NaOH溶液不可以发生水解反应）
（1）向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，几秒钟内就发生反应。写出A中所有反应的化学方程式___________________________。
（2）试管C中苯的作用是________________；反应开始后，观察D和E试管，看到的现象为D中___________；E中                ；
（3）在上述整套装置中，具有防倒吸的仪器有___________________（填字母）
（4）改进后的实验除①步骤简单，操作方便，成功率高；②各步现象明显；③对产品便于观察这3个优点外，还有一个优点是_______________。