高中化学定量研究的方法试题

经测定，由C₃H₇OH、C₂H₅OC₂H₅和C₆H₁₂组成的混合物中氧的质量分数为8%，则此混合物中氢的质量分数为

A．78%

B．22%

C．14%

D．13%

3,5二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体，可用于天然物质白柠檬素的合成。一种以间苯三酚为原料的合成反应如下：

甲醇、乙醚和3,5二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表：

物质	沸点/℃	熔点/℃	密度(20 ℃) /g·cm^－^3	溶解性
甲醇	64.7	—	0.791 5	易溶于水
乙醚	34.5	—	0.713 8	微溶于水
3,5二甲氧基苯酚	—	33～36	—	易溶于甲醇、乙醚，微溶于水

 
(1)反应结束后，先分离出甲醇，再加入乙醚进行萃取。①分离出甲醇的操作是________________。②萃取用到的分液漏斗使用前需________并洗净，分液时有机层在分液漏斗的________(填“上”或“下”)层。
(2)分离得到的有机层依次用饱和NaHCO₃溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO₃溶液洗涤的目的是________；用饱和食盐水洗涤的目的是________________________。
(3)洗涤完成后，通过以下操作分离、提纯产物，正确的操作顺序是________(填字母)。
a．蒸馏除去乙醚  b．重结晶
c．过滤除去干燥剂  d．加入无水CaCl₂干燥
(4)固液分离常采用减压过滤。为了防止倒吸，减压过滤完成后应先________，再________。

在苹果、香蕉等水果的果香中存在着乙酸正丁酯。某化学课外兴趣小组欲以乙酸和正丁醇为原料合成乙酸正丁酯。实验步骤如下：
（一）乙酸正丁酯的制备
①在干燥的50mL圆底烧瓶中，加入13.5mL（0.15mol）正丁醇和7.2mL（0.125mol）冰醋酸，再加入3～4滴浓硫酸，摇匀，投入1～2粒沸石。
按下图所示安装带分水器的回流反应装置，并在分水器中预先加入水，使水面略低于分水器的支管口。

②打开冷凝水，圆底烧瓶在石棉网上用小火加热。在反应过程中，通过分水器下部的旋塞不断分出生成的水，注意保持分水器中水层液面原来的高度，使油层尽量回到圆底烧瓶中。反应达到终点后，停止加热，记录分出的水的体积。
（二）产品的精制
③将分水器分出的酯层和反应液一起倒入分液漏斗中，先用10 mL的水洗涤，
再继续用10 mL10%Na₂CO₃洗涤至中性，再用10 mL 的水洗涤，最后将
有机层转移至锥形瓶中，再用无水硫酸镁干燥。
④将干燥后的乙酸正丁酯滤入50 mL 烧瓶中，常压蒸馏，收集124～126℃的
馏分，得11.6g产品。
（1）写出该制备反应的化学方程式_______________。
（2）冷水应该从冷凝管___________（填a或b）管口通入。
（3）步骤②中不断从分水器下部分出生成的水的目的是__________________。步骤②中判断反应终点的依据是_______。
（4）产品的精制过程步骤③中，洗的目的是______________________。两次洗涤完成后将有机层从分液漏斗的__________置入锥形瓶中。

12.0 g某液态有机化合物A完全燃烧后，生成14.4 g H₂O和26.4 gCO₂。测得有机化合物A的蒸气对H₂的相对密度是30，求：

（1）有机物A的分子式                          。
（2）用如图所示装置测定有机物A的分子结构，实验数据如下（实验数据均已换算为标准状况）：a mL（密度为）的有机物A与足量钠完全反应后，量筒液面读数为b mL，若1 molA分子中有x mol氢原子能跟金属钠反应，则x的计算式为               （可以不化简）。

燃烧法是测定有机化合物化学式的一种重要方法。在一定温度下取0.1 mol某液态烃A在O₂中完全燃烧，生成CO₂和水蒸汽，将生成物依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重16.2 g，碱石灰增重35.2 g。
（1）写出烃A的分子式           ；
（2）含三个甲基的烃A同分异构体的数目为         ；
（3）烃A的一种同分异构体，其一氯代物只有一种，写出该同分异构体的结构简式          ；

0.2mol有机物与1.6molO₂在密闭容器中恰好完全反应后的产物为CO₂和H₂O(g)，产物先通过足量的浓H₂SO₄质量增加21.6g,再通过碱石灰被完全吸收，质量增加44g。
试推断该有机物的分子式（要求写出过程）
写出该有机物可能有的同分异构体的结构简式，并用系统命名法命名

(14分)
具有支链的化合物A的分子式为C₄H₆O₂，A可以使溴的四氯化碳溶液退色。1 mol A和1 mol NaHCO₃能完全反应，则A的结构简是                          。
写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式                        、
                          。
化合物B含有C、H、O三种元素，相对分子质量为60，其中碳的质量分数为60%，氢的质量分数为13.3%。B在Cu的催化作用下被氧气氧化成C，C能发生银镜反应，则B的结构简式是                 。物质B的核磁共振氢谱（NMR）会产生       个吸收峰，峰值比例为         。
D是由A和B反应生成的酯，相应反应的化学方程式是______________

某芳香烃A，分子式为C₈H₁₀；某烃类衍生物X，分子式为C15H14O3，能使FeCl₃溶液显紫色：J分子内有两个互为对位的取代基。在一定条件下有如下的转化关系：（无机物略去）

（1）A物质的结构简式为：________________。写出三种属于芳香烃类的A的同分异构体_____________、____________、___________________。（不包括A，写结构简式）
（2）J中所含的含氧官能团的名称为_____________________________________。
（3）F →H反应的化学方程是                                         ；
反应类型是                         。
（4）B、C的混合物在NaOH乙醇溶液中加热可以生成同一种有机物I，以I为单体合成的高分子化合物的名称是_______________。

某有机物只含碳、氢、氧三种元素，其质量比为6:1:8。该有机物蒸气的密度是相同条件下乙烷的2倍，试求该有机物的相对分子质量及分子式。根据下列条件写出该有机物的同分异构体的结构简式：
①该有机物常温下能跟碳酸氢钠溶液反应；
②该有机物能产生银镜；
③该有机物既能产生银镜，又能与钠反应生成氢气

A、B两种有机物组成的混合物，当混合物质量一定时，无论A、B以何种比例混合，完全燃烧产生CO₂的量均相等，符合这一组合的各件有：①同分异构体；②同系物；③具有相同的实验式；④含碳的质量分数相同，其中一定的正确是
A．①③④          B．②③          C．①②③          D．①②③④

某含氧有机化合物，它的相对分子质量为88.0，含C的质量分数为68.2%，含H的质量分数为13.6%，经红外光谱测定含有一个羟基，核磁共振氢谱显示该分子中有3个甲基，且有三种不同环境的氢原子。
（1）其分子式为＿＿＿＿＿＿，结构简式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）其同分异构体中与其含有相同官能团的共有＿＿＿种（不含此有机物，填数字）。

某实验小组用燃烧分析法测定某有机物中碳和氢等元素的含量，随后又对其进行了性质探究。将已称量的样品置于氧气流中，用氧化铜作催化剂，在高温条件下样品全部被氧化为水和二氧化碳，然后分别测定生成的水和二氧化碳。实验可能用到的装置如下图所示，其中A装置可以重复使用。

请回答下列问题：
（1）请按气体流向连接实验装置 → → →d→ → → → g（用仪器接口编号填写）。
（2）B装置中制O₂时所用的药品是       。实验中，开始对C装置加热之前，要通一段时间的氧气，目的是      ；停止加热后，也要再通一段时间的氧气，目的是        。
（3）已知取2．3g的样品X进行上述实验，经测定A装置增重2．7g，D装置增重4．4g。试推算出X物质的实验式       。
（4）该小组同学进一步实验测得：2．3g的 X与过量金属钠反应可放出560mLH₂（已换算成标准状况下），且已知X分子只含一个官能团。查阅资料后，学生们又进行了性质探究实验：
实验一：X在一定条件下可催化氧化最终生成有机物Y．
实验二：X与Y在浓硫酸加热条件下生成有机物Z．
则①写出实验二中反应的化学方程式                                   。
②除去Z中混有的Y所需的试剂和主要仪器是        、           。
（5）若已知室温下2．3g液态X在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时可放出68．35kJ的热量，写出X在氧气中燃烧的热化学方程式                        。

(4分)核磁共振谱是测定有机物分子结构最有用的工具之一。瑞士科学家维特里希等三人即是利用核磁共振技术测定生物大分子的三维结构而获得2002年诺贝尔化学奖。在有机物分子中，不同位置的氢原子在质子核磁共振谱(PMR)中给出的峰值(信号)也不同，根据峰(信号)可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如：乙醛的结构式为，其PMR谱中有2个信号峰，其强度之比为3∶1。
（1）下列有机物分子中，在质子核磁共振谱中只给出一种峰(信号)的是________。

A．CH3—CH3	B．CH3CHO
C．CH3CH2OCH2CH3	D．CH3COCH3

（2）化合物A和B的分子式都是C₂H₄Br₂，A的PMR谱上只有1个峰，则A的结构简式为___________。B的PMR谱上有__________________个峰，强度比为________________。

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）

(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）