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1、计算题 (9分)将含有C、H、O的芳香族化合物3.24 g,装入元素分析装置,通入足量的O2使它完全燃烧,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管增加了9.24g。已知该有机物的相对分子质量为108。
⑴燃烧此化合物3.24g,须消耗氧气的质量是多少??
⑵求此化合物的分子式?⑶该化合物1H核磁共振谱上有5个信号峰,试写出符合的结构简式。
参考答案:(1)8.16g?(2)C7H8O?(3)C6H5CH2OH
本题解析:考查有机物燃烧的有关计算及同分异构体的书写和判断。
(1)氯化 钙吸收的是水蒸气
则水蒸气的质量是2.16g
物质的量是2.16g÷18g/mol=0.12mol
碱石灰吸收的是CO2
所以CO2的质量是9.24g
物质的量是9.24g÷44g/mol=0.21mol
根据质量守恒定律可知
参加反应的氧气质量是2.16g+9.24g-3.24g=8.16g
(2)有机物中氧原子的物质的量是0.12mol+0.21mol×2-8.16g÷32g/mol×2=0.03mol
所以有机物中C、H、O原子的个数之比是0.21︰0.24︰0.03=7︰8︰1
即最简式是C7H8O
又因为该有机物的相对分子质量是108
所以该有机物的分子式是C7H8O
(3)由于同一个碳原子上的氢原子是相同的,同一个碳原子所连接的甲基上的氢原子是相同的,具有对称性结构(类似于平面镜成像中物体和像的关系),所以根据化合物1H核磁共振谱上有5个信号峰可知,该化合物的结构简式是C6H5CH2OH。
本题难度:一般
2、选择题 常温下有碳原子数不超过4的A和B两种气态烃的混合物,已知B的相对分子质量大于A的相对分子质量,则不论A和B以何种比例混合,碳氢质量比总是小于6:1而大于4:1的可能组合有(不考虑同分异构现象)
A.6种
B.9种
C.12种
D.15种
参考答案:C
本题解析:不论A和B以何种比例混合,混合气中碳、氢的质量比总是小于6:1而大于4:1,说明一种分子中碳、氢的质量比是6:1,另一种分子中碳、氢的质量比4:1。根据分子中碳、氢的质量比,计算C、H原子数目之比,确定分子式,以此解答。当分子中碳、氢的质量比6:1,则分子中碳、氢的原子个数比=
:
=1:2;当分子中碳、氢的质量比4:1,则分子中碳、氢的原子个数比=
:
=1:3,符合条件的按相对分子质量小到大排列C2H4,C2H6,C3H6,C3H8,C4H8,C4H10(注意可以包含临界点)。因此组合有A=C2H4,B=C2H6,C3H8,C4H10;A=C3H6,B=C3H8,C4H10;A=C3H6,B=C4H10;A=C2H6,B=C3H8,C4H10,C3H6,C4H8;A=C3H8,B=C4H10,C4H8,所以共计12种,答案选C。
本题难度:一般
3、填空题 有①甲烷,②乙烷,③丙烷,④丁烷4种烷烃,试回答下列问题:
(1)请写出烷烃(用通式表示)在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)相同状况下,等体积的上述气态烃,消耗O2的量最多的是________?。
(3)等质量的上述气态烃,在充分燃烧时,消耗O2的量最多的是________?。
(4)存在同分异构体的是_______?_。
(5)在120 ℃,1.01×105Pa条件下,某气态烃与足量的O2完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变,则该烃为________?。
(6)10 mL某气态烃,在50 mL O2中充分燃烧,得到液态水,以及体积为35 mL的混合气体(所有气体体积均在同温同压下测定)。该气态烃是________?。
参考答案:(共10分)(1)CnH2n+2+
O2
nCO2+(n+1)H2O(3分)
(2)丁烷(1分) (3)甲烷?(1分) (4)丁烷 (1分)
(5)甲烷(2分)?(6)乙烷(2分)
本题解析:(1)根据烷烃的通式nH2n+2可知,烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式CnH2n+2+
O2
nCO2+(n+1)H2O。
(2)烃燃烧的通式是CxHy+
O2?
xCO2+
H2O,所以在相同状况下,等体积的上述气态烃,消耗O2的多少只与
有关系,因此消耗氧气最多的是丁烷。
(3)在质量相等的条件下,烃燃烧消耗氧气的多少与烃分子中含碳量有关系。含碳量越低,消耗的氧气越少,含碳量越高,消耗的氧气越多,则等质量的上述气态烃,在充分燃烧时,消耗O2的量最多的是甲烷。
(4)存在同分异构体的是丁烷,有正丁烷和异丁烷两种同分异构体。
(5)在120 ℃,1.01×105Pa条件下,某气态烃与足量的O2完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变,这说明1+
=x+
,解得y=4,所以符合条件的是甲烷。
(6)CxHy+
O2?
xCO2+
H2O?△V↓
1? x+y/4? x? 1+y/4
10? 60-35=25
解得y=6,且满足10×(x+y/4)≤50
即x≤3.5
所以该有机物是乙烷
点评:该题是中等难度的试题,试题针对性强,注重答题的灵活性。试题在注重对学生基础知识巩固和训练的同时,侧重对学生答题能力的培养,有利于培养学生的逻辑推理能力和规范答题能力。明确烃的燃烧通式,掌握烃燃烧计算的有关规律是解题的关键,注意知识的积累和总结。
本题难度:一般
4、选择题 下列各组物质沸点大小关系正确的是(?)
①CH3CH2CH2OH > CH3(CH2)2CH3?② CH3(CH2)2CH3 > CH3CH(CH3)2?
③苯酚>苯? ④ CH3CH2Br > CH3CH2OH?⑤
A.①④
B.②④⑤
C.①②③
D.③④⑤
参考答案:C
本题解析:醇分子间存在氢键,沸点高,①正确;碳原子数相同的烷烃,支链越多,沸点越低,②正确;苯酚的沸点大于苯的,③正确;乙醇分子间存在氢键,沸点大于溴乙烷的,④不正确;⑤中前者的沸点小于后者的,答案选C。
点评:该题是基础性试题的考查,主要是考查学生对物质沸点大小比较的熟悉了解程度,旨在培养学生的能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是注意氢键对物质沸点的影响。
本题难度:一般
5、选择题 两种气态烃组成的混合气体,完全燃烧后得到C02和H2O的物质的量随着混合烃物质的量的变化如图所示。则下列对混合烃的判断正确的是(?)

①一定有C2H4?②一定有CH4?
③一定有C3H8 ?④一定没有C2H6?
⑤可能有C2H2?
A.②⑤
B.②④
C.③④
D.①③
参考答案:B
本题解析:设烃的平均分子式为CxHy,1molCxHy完全燃烧生成二氧化碳和水物质的量分别为1.6mol、2mol。所以烃的平均分子式为C1.6H4。所以烃中一定有CH4,另一种组成可能为C2H4或C3H4。
点评:本题得出平均分子式C1.6H4,因烃分子中碳、氢原子数均为整数,所以一定有一种烃碳原子数小于1.6,符合此条件的只能是CH4;H平均为4,CH4中H原子数为4,所以另一种烃中H原子数必为4。
本题难度:一般