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1、计算题 取3.40g只含羟基,不含其他官能团的液态饱和多元醇,置于5.00L氧气中,经点燃,醇完全燃烧,反应后气体体积减少0.56L,将气体经CaO吸收,体积又减少2.80L(所有气体体积均在标准状况下测定)。
(1)3.40g醇中C、H、O物质的量分别为:C________mol,H________mol,O________mol,该醇中C、H、O的原子个数比为__________。
(2)由以上比值能否确定该醇的分子式__________(填“能”或“否”)。其原因是____________。
(3)如果将多元醇的任意一个羟基换成一个卤原子,所得到的卤代物都只有1种,写出该饱和多元醇的结构简式_____________________.
参考答案:(7分)(1)0.125;0.3;0.1;5:12:4
(2)能;虽然C5H12O4只是最简式,但是如果乘以n(n最小是2),该化合物的碳氢比是不存在的? (3) 结构简式为C(CH2OH)
本题解析:(1)气体经CaO吸收,体积又减少2.80L,这说明生成的CO2是2.80L,则CO2的物质的量是2.80L÷22.4L/mol=0.125mol,CO2的质量是5.5g。减少0.56L是消耗的氧气和增加的二氧化碳的体积之差,所以氧气体积为0.56L+2.8L=3.36L,则氧气的物质的量是0.15mol,质量是4.8g;有机物为3.40g,所以根据质量守恒定律可知,水的质量是3.4g+4.8g-5.5g=2.7g,物质的量是2.7g÷18g/mol=0.15mol,则氢原子的物质的量是0.3mol。根据氧原子守恒可知,有机物中氧原子的物质的量是0.125mol×2+0.15mol-0.15mol×=0.1mol,因此醇中C、H、O的原子个数比为0.125:0.3:0.1=5:12:4。
(2)虽然C5H12O4只是最简式,但是如果乘以n(n最小是2),该化合物的碳氢比是不存在的,即5个碳原子最多结合12个氢原子,所以最简式也代表化学式。
(3)如果将多元醇的任意一个羟基换成一个卤原子,所得到的卤代物都只有1种,这说明分子的4个羟基完全是相同的,则结构简式是C(CH2OH)。
点评:该题是高考中的常见考点和题型,属于中等难度试题的考查,试题综合性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力,提升学生的学科素养。该题的关键是利用好守恒法,即质量守恒定律、原子守恒等。
本题难度:一般
2、填空题 某含氧有机物X,其相对分子质量为46,其中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.0%,其余为氧。
(1)X的分子式是________。
(2)X能与金属钠反应放出氢气,则X结构中含有的官能团的名称为________。
(3)X与空气中的氧气在催化剂作用下反应生成了Y,该反应的化学方程式是______________________,反应类型为________。
(4)X与高锰酸钾酸性溶液反应可生成Z,在加热和浓硫酸作用下,X与Z反应可生成一种有香味的物质W,若184 g X和120 g Z反应生成132 g W,该反应的化学方程式为____________________________,其中X的转化率为________。
参考答案:(1)C2H6O
(2)羟基
(3)2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O 氧化反应
(4)CH3CH2OH+CH3COOH
CH3COOCH2CH3+H2O 37.5%
本题解析:X是乙醇,Z是乙酸,W是乙酸乙酯,生成1.5 mol乙酸乙酯,参加反应的X为1.5 mol,X的转化率为37.5%。
本题难度:一般
3、选择题 有机分子中基团之间的相互影响会导致其化学性质的改变,下列事实不能说明这一观点的是(? )
A.苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而乙烷不能
C.甲苯与浓硝酸、浓硫酸反应易生成三硝基甲苯;而苯与浓硝酸、浓硫酸反应生成硝基苯
D.甲酸甲酯可以发生新制Cu(OH)2反应,而乙酸乙酯不能
参考答案:D
本题解析:A项苯环吸电子使得羟基上的氢活性增强,可以电离出氢离子,而使苯酚显弱酸性,与氢氧化钠可以反应;B项甲苯中苯环吸电子可以使甲基中的碳氢键易断,使甲基上的氢活性增强,这样甲基就易被氧化;C项甲苯中的甲基对苯环邻对位上的氢原子有影响,从而使甲苯的邻对位氢原子易被取代生成三硝基甲苯;D项甲酸甲酯可以发生新制Cu(OH)2反应是因为含有醛基的原因,不是其它基团对分子的影响造成的。
点评:该题要在充分理解结构决定性质这一原理基础上才能解题,属于中等难度。
本题难度:一般
4、计算题 有A、B两种烃,它们的组成相同,都含90%的碳,烃A对氢气的相对密度是20;烃B式量是烃A的3倍,烃A在一定条件下能与足量的Cl2起加成反应,生成1,1,2,2-四氯丙烷,烃B是苯的同系物,当它与Cl2发生取代反应时(取代苯环上的H原子),生成的一氯代物、二氯代物、三氯代物分别都只有一种,根据以上实验事实,推断A、B两烃的分子式、结构简式和名称。
参考答案:A:C3H4? CH≡CCH3?丙炔? B:C9H12?间三甲苯?
本题解析:烃A对氢气的相对密度是20
则A的相对分子质量是20×2=40
所以A中碳原子的个数是
则氢原子个数是
所以A的分子式是C3H4
烃A在一定条件下能与足量的Cl2起加成反应,生成1,1,2,2-四氯丙烷
则A的结构简式是CH≡CCH3?
其名称是丙炔
由于A、B两种烃,它们的组成相同,都含90%的碳,所以B的最简式是C3H4
又因为烃B是苯的同系物
所以根据苯的同系物的通式CnH2n-6可知
n=9
即B的分子式是C9H12
又因为当它与Cl2发生取代反应时(取代苯环上的H原子),生成的一氯代物、二氯代物、三氯代物分别都只有一种,所以B是间三甲苯,结构简式是
。
点评:该题是中等难度的试题,也是高考中的常见题型。试题基础性强,难易适中,侧重能力的培养和解题方法的训练与指导,有助于培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力,也有助于培养学生的规范答题能力,提高学生分析问题、灵活运用基础知识解决问题的能力。
本题难度:一般
5、选择题 下列电子仪器是用于测定有机物的相对分子质量的是:
A.质谱仪
B.元素分析仪
C.红外光谱仪
D.核磁共振仪
参考答案:A
本题解析:B是测定元素原子的个数之比的,C是测定官能团的,D是测定氢原子种类的,所以正确的答案是A。
本题难度:简单