高中化学定量研究的方法试题

(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____________________。

（6分，每空1分） 有A、B两种烃，其相关信息如下：

A	①完全燃烧的产物中n(CO2）∶n(H2O）＝2∶1 ②28<M (A）<60 ③不能使溴的四氯化碳溶液褪色    ④一氯代物只有一种结构
B	①饱和链烃，通常情况下呈气态、②有同分异构体、③二溴代物有三种

回答下列问题：
（1）烃A的实验式是        ；
（2）烃A的结构简式是_____________；
（3）烃B的三种二溴代物的结构简式为________________、________________、_________________；
（4）烃C为烃B的同系物，常温下为气态且只有一种一溴代物，则烃C的一溴代物的结构简式为    (填一种即可）。

实验室用乙醇和浓硫酸反应制备乙烯，化学方程式为：C₂H₅OHCH₂=CH₂↑+H₂O，接着再用液溴与乙烯反应制备1，2-二溴乙烷。在制备过程中由于部分乙醇与浓硫酸发生氧化还原反应还会产生CO₂、SO₂ ,并进而与Br₂反应生成HBr等酸性气体。某学习小组用上述三种为原料，组装下列仪器（短接口或橡皮管均己略去）来制备1,2-二溴乙烷

（1）如果气体流向从左到右，正确的连接顺序是：
B经A①插入A中，D接入②；A③接  接  接   接   接。
（2）温度计水银球的正确位置是         。
（3）装置D与分流漏斗相比，其主要优点是       。
（4）装置C的主要作用是       ，装置F的作用是          。
（5）在反应管E中进行的主要反应的化学方程式为        。
（6）装置E烧杯中的泠水和反应管内液溴上的水层作用均是               。若将装置F拆除，在E中的主要反应为       。

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。

乙醛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表：

物质	乙醛	乙酸	甘油	乙二醇	水
沸点	20.8℃	117.9℃	290℃	197.2℃	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___________，目的是_____________________________；当试管A内的主要反应完成后，应进行蒸馏操作，温度计水银球的位置应在___________________。

（3）烧杯B内盛装的液体可以是____________（写出一种即可）。
（4）若想检验试管C中是否含有产物乙酸，在下列所提供的药品或用品中，可以使用的是____________。（填字母）
a．pH试纸              b．碳酸氢钠粉末    
c．红色石蕊试纸        d．银氨溶液

(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_________________________________________。

0.2mol某烃A在氧气中完全燃烧后，生成CO₂和H₂O各1.2mol。
（1）烃A的分子式为          ；
（2）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，其一氯取代产物只有一种，则A 的结构简式为           ；
（3）若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与H₂发生加成反应，其加成产物B经测定分子中含有4个甲基，且其核磁共振氢谱图中有两组峰，则A可能的结构简式为                        ，B的名称为                 。

实验室制备1,2二溴乙烷的反应原理如下：
CH₃CH₂OHCH₂===CH₂      CH₂===CH₂＋Br₂―→BrCH₂CH₂Br
乙醇       1,2二溴乙烷 乙醚
可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在140 ℃脱水生成乙醚。用少量的溴和足量的乙醇制备1,2二溴乙烷的装置如图所示，有关数据列表如下：

状态	无色液体	无色液体	无色液体
密度/g·cm^－3	0.79	2.2	0.71
沸点/℃	78.5	132	34.6
熔点/℃	－130	9	－116

（1）在此制备实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170 ℃左右，其最主要目的是_____；(填正确选项前的字母)
a．引发反应               b．加快反应速度
c．防止乙醇挥发           d．减少副产物乙醚生成
（2）在装置C中应加入________，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体；(填正确选项前的字母)
a．水                       b．浓硫酸  
c．氢氧化钠溶液             d．饱和碳酸氢钠溶液
（3）判断该制备反应已经结束的最简单方法是_____________________________；
（4）将1,2二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在_______层(填“上”或“下”)；
（5）若产物中有少量未反应的Br₂，最好用________洗涤除去；(填正确选项前的字母)
a．水                     b．氢氧化钠溶液          
c．碘化钠溶液             d．乙醇
（6）若产物中有少量副产物乙醚，可用__________的方法除去；
（7）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是______________________；
但又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是__________________________________________。

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。

环己酮是一种重要的化工原料，实验室常用下列方法制备环己酮

环己醇和环己酮的部分物理性质见下表

物质	相对分子质量	沸点（℃）	密度（g/cm^-3，20℃）	溶解性
环己醇	100	161.1	0.9624	能溶于水和醚
环己酮	98	155.6	0.9478	微溶于水，能溶于醚

现以20mL环己醇与足量的Na₂Cr₂O₇和硫酸的混合液充分反应，制得主要含环己酮和水的粗产品，然后进行分离提纯，分离提纯过程中涉及到的主要步骤有         （未排序）
a、蒸馏，除去乙醚后，收集151℃～156℃馏分
b、水层用乙醚（乙醚沸点34.6℃，易燃烧）萃取，萃取液并入有机层
c、过滤
d、往液体中加入NaCl固体至饱和，静置，分液
e、加入无水MgSO₄固体，除去有机物中少量水
（1）上述分离提纯步骤的正确顺序是         （填字母）
（2）以下关于萃取分液操作的叙述中，不正确的是         

A、水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，如图用力振荡
B、振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C、经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层
D、分液时，需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，再打开旋塞待下层液体全部流尽时，再从上口倒出上层液体
（3）蒸馏提纯时，下列装置中温度计位置正确的是      ，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是

质谱图表明某有机物的相对分子质量为70，红外光谱表征到C=C和C=O的存在，核磁共振谱如图（峰面积之比依次为1:1:1:3），下列说法正确的是（    ）

A．分子中共有5种化学环境不同的氢原子	B．该有机物的结构简式为CH3CH=CHCOOH
C．该物质的分子式为C4H6O	D．该有机物不可能与新制氢氧化铜反应

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

常温下，一种烷烃A和一种烯烃B组成混合气体，A或B分子最多只含有4个碳原子，且A分子的碳原子数比B分子多。
（1）将1L该混合气体充分燃烧，在同温同压下得到2.5LCO₂气体。试推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比，并将结果填入下表(不一定填满)：

组合	A的分子式	B的分子式	A和B的体积比（Va：Vb）
①
②
③
④

 
（2）120℃时，取1L该混合气体与9L氧气混合，充分燃烧后，当恢复到120℃和燃烧前的压强时，体积增大5%，试通过计算确定A和B的分子式。

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。