?2024屆高三化學一輪復(fù)習培優(yōu)--研究有機化合物的一般方法訓練
學校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________

一、單選題
1.已知某有機物的分子式為C3HaOb(a、b均是不為0的正整數(shù)),下列關(guān)于C3HaOb的說法正確的是
A.無論b為多少,a都不可能為奇數(shù)
B.當a=8時,該物質(zhì)有可能發(fā)生加成反應(yīng)
C.當a=6、b=2時,該物質(zhì)不可能含有兩種官能團
D.1個C3HaOb 可能含有3個醛基
2.某氣態(tài)烷烴與烯烴的混合氣9g,其密度為相同狀況下氫氣密度的11.2倍,將混合氣體通過足量的溴水,溴水增重4.2g,則原混合氣體的組成為
A.甲烷與乙烯 B.甲烷與丙烯 C.乙烷與乙烯 D.甲烷與丁烯
3.為測定某有機物的結(jié)構(gòu),用核磁共振儀處理后得到如圖所示的核磁共振氫譜,則該有機物可能是

A. B.(CH3)3CH C.CH3CH2OH D.CH3CH2CH2COOH
4.研究有機物的一般步驟:分離提純→確定最簡式→確定分子式→確定結(jié)構(gòu)式。以下研究有機物的方法錯誤的是
A.蒸餾——分離提純液態(tài)有機混合物
B.燃燒法——研究確定有機物成分的有效方法
C.對粗苯甲酸提純時操作為:加熱溶解,蒸發(fā)結(jié)晶,過濾
D.紅外光譜圖——確定有機物分子中的官能團或化學鍵
5.下列關(guān)于物質(zhì)的分離、提純實驗中的一些操作或做法,正確的是

A.在苯甲酸重結(jié)晶實驗中,待粗苯甲酸完全溶解后要冷卻到常溫再過濾
B.用的工業(yè)酒精制取無水乙醇、可采用的方法是加生石灰,再蒸餾
C.用圖1所示裝置可以分離二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物
D.用圖2所示裝置可以用乙醇提取溴水中的溴
6.下列關(guān)于物質(zhì)的分離、提純實驗中的一些操作或說法不正確的是
A.在苯甲酸重結(jié)晶實驗中,待粗苯甲酸完全溶解后要冷卻到常溫再過濾
B.提取NaCl和晶體常采用不同的結(jié)晶方式是因為它們的溶解度受溫度影響變化不同
C.在苯甲酸重結(jié)晶實驗中,粗苯甲酸加熱溶解后還要加入少量蒸餾水
D.由96%的工業(yè)酒精制取無水乙醇,可采用的方法是加生石灰,再蒸餾
7.用氧化甲苯制備苯甲酸。苯甲酸的熔點為℃,微溶于水,易溶于酒精。實驗方法:將甲苯和溶液在100℃反應(yīng)一段時間后停止反應(yīng),過濾,將含有苯甲酸鉀()和甲苯的濾液按如下流程分離苯甲酸并回收未反應(yīng)的甲苯。下列說法正確的是

A.無色液體A是苯甲酸,白色固體B是甲苯
B.操作Ⅰ的名稱為蒸餾,操作II的名稱為分液
C.為了得到更多的白色固體B,冷卻結(jié)晶時溫度越低越好
D.加入濃鹽酸酸化的目的是為了將苯甲酸鉀轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物苯甲酸
8.下列選項中各有三組物質(zhì),每組都能用分液漏斗分離的是(????)
A.乙酸乙酯和水,乙醇和水,植物油和水
B.四氯化碳和水,溴苯和水,硝基苯和水
C.甘油和水,乙酸和水,乙酸和乙醇
D.汽油和水,苯和水,正己烷和環(huán)己烷
9.二甲醚和乙醇是同分異構(gòu)體,其鑒別可采用化學方法及物理方法,下列鑒別方法中不能對二者進行鑒別的是
A.利用金屬鈉或金屬鉀 B.利用燃燒法
C.利用紅外光譜法 D.利用核磁共振氫譜
10.下列有關(guān)有機物的分離、提純、鑒別的方法不正確的是
A.用蒸餾的方法除去丁醇中的乙醚
B.用分液的方法分離乙酸乙酯和乙醇
C.用 Na2CO3溶液鑒別乙酸和乙酸乙酯
D.用核磁共振氫譜鑒別 CH3COOCH2CH3與CH3CH2COOCH3
11.a(chǎn)?mL三種氣態(tài)烴與足量的氧氣形成的混合物點燃爆炸后,恢復(fù)到原來的狀態(tài)(150℃、1.01×105?Pa)氣體體積仍為a?mL,則三種烴可能是:
A.CH4、C2H4、C3H4 B.C2H6、C3H6、C4H6
C.CH4、C2H6、C3H6 D.C3H8、C2H4、C2H6
12.下列說法不正確的是
A.元素分析儀可確定物質(zhì)中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素
B.紅外光譜儀可確定物質(zhì)中是否存在某些有機原子團
C.核磁共振儀可確定有機物中是否存在鹵素
D.質(zhì)譜儀可根據(jù)電子束轟擊后得到的碎片特征分析有機物的結(jié)構(gòu)
13.物質(zhì)制備過程中離不開物質(zhì)的提純。以下除雜方法正確的是
選項
目的
實驗方法
A
除去Na2CO3固體中的NaHCO3
置于蒸發(fā)皿中加熱至恒重
B
除去NaCl中少量KNO3
將混合物制成熱飽和溶液,冷卻結(jié)晶,過濾
C
除去CO2中的HCl氣體
通過NaHCO3(aq飽和),然后干燥
D
除去C2H5Br中的Br2
加入足量Na2SO3(aq),充分振蕩,過濾

A.A B.B C.C D.D
14.烴分子的立體結(jié)構(gòu)如圖(其中C、H原子已略去);因其分子中碳原子排列類似金剛石故名“金剛烷”,下列錯誤的是(????)

A.金剛烷分子式是C10H16
B.金剛烷分子中有4個六元環(huán)組成
C.金剛烷分子的一氯代物有4種
D.金剛烷分子的一氯代物有2種
15.下列說法正確的是
A.可以利用質(zhì)譜儀測得某未知物的結(jié)構(gòu)
B.區(qū)別晶體與非晶體最科學的方法是對固體進行X射線衍射實驗
C.可燃冰中甲烷分子和水分子間形成了氫鍵
D.臭氧分子是非極性分子

二、實驗題
16.利用李比希法分析有機化合物的組成。
將某有機物(只可能含C、H、O元素中的兩種或三種)樣品研碎后稱取,置于電爐中,不斷通入氧氣流并給樣品持續(xù)加熱,將生成物先后通過和堿石灰,兩者分別增重和,生成物完全被吸收。

(1)濃硫酸、、堿石灰的作用分別是什么?____________________
(2)通過計算確定該有機物的最簡式。______________________
(3)若要知道該有機物分子式,還缺少哪種物理量?___________________________
17.肉桂酸是一種常見的食品香料,巴蜀中學高年級化學社成員按以下的制備原理探究了肉桂酸的制取。
+(CH3CO)2O+CH3COOH
已知:a.乙酸酐溶于水發(fā)生水解反應(yīng)。
b.主要試劑及物理性質(zhì)如下表:
名稱
相對分子質(zhì)量
熔點/℃
沸點/℃
密度/(g·mL-1)
溶解性
苯甲醛
106
-26
179
1.06
微溶于水,易溶于乙醇
肉桂酸
148
133
300
1.248
難溶于冷水,易溶于乙醇、熱水
實驗步驟:
①在250 mL三口燒瓶中(如圖甲)放入3 mL(3.18g)苯甲醛,8 mL(8.64g)乙酸酐,以及研細的4.2g無水碳酸鉀,由于CO2的產(chǎn)生,反應(yīng)初期會產(chǎn)生較多泡沫。
②采用空氣冷凝管緩緩回流加熱45 min。
③在攪拌下向反應(yīng)液中分批加入20 mL水,再慢慢加入碳酸鈉中和反應(yīng)液至pH等于8。
④進行水蒸氣蒸餾(如圖乙),然后將三口燒瓶中的剩余液體自然冷卻。
⑤加入活性炭煮沸10~15 min。
⑥進行趁熱過濾,最終得到產(chǎn)品,干燥,稱量得固體4.0g。

請回答下列問題:
(1)儀器b的名稱是________________。
(2)合成時裝置必須是干燥的,理由是____________________________。
(3)步驟③加入碳酸鈉調(diào)pH時宜慢不宜快,否則難以準確調(diào)pH,請推測其原因是____________________________________________。
(4)步驟④及步驟⑤中,除去的雜質(zhì)是__________________。
(5)步驟⑥需趁熱過濾,其目的是__________________________。
(6)若需進一步提純粗產(chǎn)品,可通過在水中__________的方法提純,該實驗產(chǎn)品的產(chǎn)率約是____________。(保留3位有效數(shù)字)
18.通常用燃燒的方法測定有機物的分子式,可在燃燒室內(nèi)將有機物樣品與純氧在電爐加熱下充分燃燒,根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量確定有機物的組成。如圖所示的是用燃燒法確定有機物分子式的常用裝置。

現(xiàn)準確稱取1.8g樣品(只含C、H、O三種元素中的兩種或三種),經(jīng)燃燒后A管增重1.76g,管增重0.36g。請回答:
(1)用該方法可測定含有哪些元素的有機物:___________。
(2)分離和提純固體有機物的一個操作方法是重結(jié)晶,為何要在靜置條件下結(jié)晶?_______。
(3)A、B管內(nèi)均盛有固態(tài)試劑,B管的作用是___________。
(4)根據(jù)氣流方向?qū)⒀b置進行連接,連接的順序是___________。
(5)E中應(yīng)盛裝的試劑能使硫酸酸化的高錳酸鉀溶液褪色,寫出該反應(yīng)的離子方程式_____。
(6)如果把CuO網(wǎng)去掉,A管增重將___________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(7)某同學認為A和空氣相通,會影響測定結(jié)果準確性,應(yīng)在A后再增加一個A裝置,其主要目的是________。
(8)該有機物的最簡式為___________。(寫出計算過程)。
19.如圖所示裝置是用燃燒法確定有機物化學式的裝置,這種方法是電爐加熱時利用純氧氧化管內(nèi)樣品,根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量確定有機物的組成。回答下列問題:

(1)A裝置是制備氧氣的裝置,儀器a的名稱___________,若A中注入30%的H2O2溶液,寫出A裝置中反應(yīng)的化學方程式___________。
(2)B裝置中濃硫酸的作用是___________。
(3)若樣品中有機物只含C、H、O三種元素中的兩種或三種,準確稱取0.74g樣品,經(jīng)充分反應(yīng)后,D管質(zhì)量增加0.90g,E管質(zhì)量增加1.76g。則該樣品中有機物的最簡式為___________。
(4)通過對樣品進行分析,得到如下三張圖譜。分析圖譜可知,樣品中有機物的相對分子質(zhì)量為___________,官能團是___________,結(jié)構(gòu)簡式為___________。

(5)某同學認為在裝置E后加一個盛有堿石灰的U形管,會減少測定誤差,你認為這樣做是否合理___________(填“合理”或“不合理”),理由是___________。
20.實驗室用燃燒法測定某氨基酸(CxHyOzNp)的分子組成,取w g該氨基酸放在純氧中充分燃燒,生成CO2、H2O和N2。現(xiàn)用如圖所示裝置進行實驗(鐵架臺.鐵夾.酒精燈等未畫出),請回答有關(guān)問題:

(1)實驗中止水夾a是關(guān)閉的,b是開啟的。但實驗開始時,首先要打開夾a,關(guān)閉夾b,通一段時間的純氧,這樣做的目的是______________________。
(2)以上裝置中需要加熱的有________(填裝置代號)。操作時應(yīng)先點燃_______處的酒精燈。
(3)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為__________________。
(4)實驗中測得N2的體積為V mL(已知密度),為確定此氨基酸的分子式,還需要得到的數(shù)據(jù)有_______ (填字母)。
A.生成二氧化碳氣體的質(zhì)量????????????B.生成水的質(zhì)量
C.通入氧氣的質(zhì)量????????????????????D.該氨基酸的相對分子質(zhì)量
(5)如果將裝置B、C的連接順序變?yōu)镃、B,該實驗的目的能否達到______ ( 能或不能)簡述理由__________________________。

參考答案:
1.A
【詳解】A.由于C原子形成4個共價鍵,O原子為-2價,則氫原子個數(shù)一定為偶數(shù),故A正確;
B.能發(fā)生加成反應(yīng)的有機物分子中含不飽和鍵,當a=8時,分子式為:C3H8Ob,根據(jù)H原子數(shù)可知該有機物達到飽和結(jié)構(gòu),不可能發(fā)生加成反應(yīng),故B錯誤;
C.當a=6、b=2時,分子式為:C3H6O2,與飽和結(jié)構(gòu)C3H8O2相比,有一個不飽和鍵,其分子中可能含醛基和羥基兩種官能團,如:CH2OHCH2CHO等,故C錯誤;
D.醛基只能在端基碳上,故C3HaOb最多含2個醛基,故D錯誤;
故選:A。
2.B
【詳解】相對密度之比等于摩爾質(zhì)量之比,其密度為相同狀況下氫氣密度的11.2倍,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為22.4g/mol,摩爾質(zhì)量小于22.4g/mol的烴,只有甲烷,則混合物中一定含有甲烷,將混合氣體通過足量的溴水,溴水增重4.2g,即烯烴的質(zhì)量為4.2g,甲烷的質(zhì)量=9g-4.2g=4.8g,物質(zhì)的量為0.3mol,混合物的總物質(zhì)的量==0.402mol,烯烴的摩爾質(zhì)量=4.2g÷0.1mol=42g/mol,即CnH2n的摩爾質(zhì)量為42g/mol,n=3,烯烴為丙烯,答案為B。
3.A
【詳解】A.由核磁共振氫譜可知,該有機物中有兩種位置的氫原子,比值為3:2,故A項符合題意;
B.(CH3)3CH的核磁共振氫譜有兩組峰,峰面積之比為9:1,故B項不符合題意;
C.CH3CH2OH的核磁共振氫譜有三組峰,故C項不符合題意;
D.CH3CH2CH2COOH的核磁共振氫譜有四組峰,故D項不符合題意;
故答案選A。
4.C
【詳解】A.蒸餾是利用互溶液態(tài)混合物中各成分的沸點不同而進行物質(zhì)分離的方法,液態(tài)有機混合物中各成分沸點不同,因而可采取蒸餾,選項A正確;
B.利用燃燒法,能得到有機物燃燒后的無機產(chǎn)物,并作定量測定,最后算出各元素原子的質(zhì)量分數(shù),得到實驗式或最簡式,選項B正確;
C.對粗苯甲酸提純時操作為:加熱溶解,蒸發(fā)濃縮,趁熱過濾,冷卻結(jié)晶得到,選項C錯誤;
D.不同的化學鍵或官能團吸收頻率不同,在紅外光譜圖上處于不同的位置,所以紅外光譜圖能確定有機物分子中的化學鍵或官能團,選項D正確;
答案選C。
5.B
【詳解】A.苯甲酸的溶解度隨溫度降低而減小,冷卻后若降到常溫會有苯甲酸析出損失,應(yīng)趁熱過濾,A錯誤;
B.水和乙醇會形成共沸物,直接蒸餾得不到無水乙醇,生石灰和水反應(yīng)生成高沸點的氫氧化鈣,用的工業(yè)酒精制取無水乙醇、可采用的方法是加生石灰,再蒸餾,B正確;
C.二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳互溶,用蒸餾的方法分離,但是圖1圓底燒瓶應(yīng)改為蒸餾燒瓶,再加個溫度計,C錯誤;
D.乙醇與水互溶,不能用乙醇提取溴水中的溴,D錯誤;
答案選B。
6.A
【詳解】A.在苯甲酸重結(jié)晶實驗中,待粗苯甲酸完全溶解后要趁熱過濾,減少苯甲酸的損耗,故A錯誤;
B.提取NaCl和晶體常采用不同的結(jié)晶方式,是因為它們在水中的溶解度受溫度影響變化程度不同,故B正確;
C.在苯甲酸重結(jié)晶實驗中,水在加熱過程中會蒸發(fā),苯甲酸能溶于水,為減少過濾時苯甲酸的損失,防止過飽和提前析出結(jié)晶,加熱溶解后還要加少量蒸餾水,故C正確;
D.96% 的工業(yè)酒精制取無水乙醇,可采用的方法是加生石灰,CaO與水反應(yīng)后生成的氫氧化鈣沸點高,再蒸餾即可得到無水乙醇,故D正確;
答案選A。
7.D
【分析】該實驗的實驗?zāi)康氖菑暮斜郊姿徕浐图妆降臑V液中分離出苯甲酸并回收甲苯,由題給流程可知,濾液經(jīng)分液分離得到有機溶液和水溶液;有機溶液經(jīng)硫酸鈉干燥除水,過濾后蒸餾得到無色液體A甲苯;水溶液用濃鹽酸酸化,使苯甲酸鉀轉(zhuǎn)化成苯甲酸,經(jīng)冷卻結(jié)晶、過濾得到白色固體B苯甲酸。
【詳解】A.由分析可知,無色液體A是甲苯,白色固體B是苯甲酸,故A錯誤;
B.由分析可知,操作Ⅰ的為分液,操作II為蒸餾,故B錯誤;
C.冷卻結(jié)晶的目的是使苯甲酸從水溶液中分離出來,若溫度過低會使溶液中的雜質(zhì)也析出,導(dǎo)致苯甲酸不純,故C錯誤;
D.由分析可知,水溶液中加入濃鹽酸酸化的目的是為了將苯甲酸鉀轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物苯甲酸,故D正確;
故選D。
8.B
【詳解】A.乙酸乙酯和水不溶,植物油和水不溶,能用分液漏斗進行分離,酒精和水互溶,不能用分液漏斗進行分離,故A錯誤;
B.四氯化碳和水不溶,溴苯和水不溶,硝基苯和水不溶,都能用分液漏斗進行分離,故B正確;
C.甘油和水互溶、乙酸和水互溶、乙酸和乙醇互溶,不能用分液漏斗進行分離,故C錯誤;
D.汽油和水,苯和水能用分液漏斗進行分離,正己烷和環(huán)己烷互溶,不能用分液漏斗進行分離,故D錯誤;
故答案為B。
9.B
【詳解】A.利用金屬鈉或金屬鉀能夠與乙醇反應(yīng),而不能與二甲醚反應(yīng),因此可以鑒別,錯誤;
B.物質(zhì)燃燒都產(chǎn)生CO2和水,因此用燃燒法不能鑒別二者,正確;
C.利用紅外光譜法可以確定物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),因此可以鑒別二甲醚和乙醇,錯誤;
D.利用核磁共振氫譜能夠確定分子中H原子的不同種類,進而可以確定二甲醚和乙醇,錯誤。
10.B
【詳解】A.丁醇、乙醚互溶,但沸點不同,則蒸餾可分離,故A正確;
B.乙酸乙酯和乙醇互溶,不能分液分離,應(yīng)選蒸餾法,故B錯誤;
C.乙酸與碳酸鈉反應(yīng)生成氣體,乙酸乙酯與碳酸鈉溶液分層,現(xiàn)象不同可鑒別,故C正確;
D.CH3COOCH2CH3與CH3CH2COOCH3中均含3種H,但各種氫原子的具體位置不同,則二者的核磁共振氫譜中峰的位置不相同,可以用核磁共振氫譜來鑒別,故D正確;
故答案選B。
11.A
【詳解】150℃下水為氣體,設(shè)混合烴的平均組成為CxHy,CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,燃燒前后氣體的體積不變,則有1+ x+=x+,解得:y=4;即混合氣體分子中平均含有4個H原子,故選:A。
12.C
【詳解】A.元素分析儀作為一種實驗室常規(guī)儀器,可同時對有機的固體、高揮發(fā)性和敏感性物質(zhì)中C、H、O、N、S等元素的含量進行定量分析測定,故A正確;
B.紅外光譜儀是利用物質(zhì)對不同波長的紅外輻射的吸收特性,進行分子結(jié)構(gòu)和化學組成分析的儀器,用紅外光譜儀可以確定物質(zhì)中是否存在某些有機原子基團,故B正確;
C.核磁共振儀,通常根據(jù)譜中出現(xiàn)幾組峰說明有機物中含有幾種類型的氫原子,故C錯誤;
D.質(zhì)譜儀是用高能電子束轟擊有機物分子,使之分離成帶電的“碎片”,并根據(jù)“碎片”的某些特征譜分析有機物結(jié)構(gòu),故D正確;
故選C。
13.C
【詳解】A.NaHCO3不穩(wěn)定,加熱易分解,將固體置于坩堝中加熱至恒重,可得到純凈的碳酸鈉固體,選項A錯誤;
B.氯化鈉溶液中含有少量的硝酸鉀,硝酸鉀含量較少,不能形成飽和溶液,用冷卻熱飽和溶液的方法分離不出硝酸鉀,不能除去雜質(zhì),不符合除雜原則,選項B錯誤;
C.二氧化碳與飽和碳酸氫鈉溶液不反應(yīng),鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳氣體,可除去雜質(zhì),選項C正確;
D.Br2可與Na2SO3發(fā)生氧化還原反應(yīng)而被除去,然后分液可得溴乙烷,選項D錯誤;
答案選C。
14.C
【分析】由結(jié)構(gòu)簡式可知金剛烷中每個C原子與其它C原子形成單鍵,金剛烷的分子式為C10H16,分子中含有4個六元環(huán),分子中有2種等效氫原子,以此解答。
【詳解】A.由結(jié)構(gòu)可知,含4個CH,6個CH2,則分子式為C10H16,選項A正確;
B.由金剛烷的鍵線式,可知分子內(nèi)由C原子構(gòu)成的最小的環(huán)上有6個C原子,這種環(huán)有4個,選項B正確;
C.含4個CH,6個CH2,含2種位置的H,則一氯代物有2種,選項C錯誤;
D.含4個CH,6個CH2,含2種位置的H,則一氯代物有2種,選項D正確。
答案選C。
【點睛】本題考查有機物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),側(cè)重有機物空間結(jié)構(gòu)的考查,注意碳形成4個化學鍵及空間對稱性是解答的關(guān)鍵,題目難度中等。
15.B
【詳解】A.質(zhì)譜儀用于確定未知物的相對分子質(zhì)量,不能確定結(jié)構(gòu),故A錯誤;
B.X射線衍射可用來確定固體是否為晶體,故B正確;
C.可燃冰中甲烷分子和水分子間通過化學鍵相連,不是氫鍵作用,故C錯誤;
D.臭氧分子正負電荷中心不重合,為極性分子,故D錯誤;
故選:B。
16.(1)濃硫酸干燥;吸收反應(yīng)生成的水;堿石灰吸收反應(yīng)生成的.
(2),,因為,該有機物中還含有氧元素,,該有機物的最簡式為
(3)相對分子質(zhì)量

【分析】錐形瓶中過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,濃硫酸干燥氧氣,在電爐中樣品燃燒,氧化銅氧化有機物不完全燃燒生成的CO,吸收反應(yīng)生成的水,堿石灰吸收反應(yīng)生成的二氧化碳,再通過水和二氧化碳的質(zhì)量計算C、H兩元素的質(zhì)量
物質(zhì)的量,進一步計算該物質(zhì)的最簡式。
【詳解】(1)由分析知,濃硫酸干燥,吸收反應(yīng)生成的水;堿石灰吸收反應(yīng)生成的。
(2),,因為,該有機物中還含有氧元素,,該有機物的最簡式為。
(3)已經(jīng)計算得出了該有機物的最簡式,若要知道該有機物分子式,還缺少相對分子質(zhì)量。
17. 直形冷凝管 防止乙酸酐溶于水發(fā)生水解反應(yīng) 加入Na2CO3調(diào)pH時,會產(chǎn)生大量泡沫不利于準確測定pH 苯甲醛 增大肉桂酸的溶解度,減少結(jié)晶損失,提高產(chǎn)率 重結(jié)晶; 90.1%
【分析】本實驗根據(jù)苯甲醛()與乙酸酐反應(yīng)生成肉桂酸()。苯甲醛和乙酸酐、碳酸鉀在三頸燒瓶中反應(yīng)生成肉桂酸和乙酸鹽和二氧化碳,為了提高原料利用率,不斷回流冷凝,由于反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳,可觀察到反應(yīng)產(chǎn)生一定量的泡沫。由于乙酸酐能和水發(fā)生水解反應(yīng),故反應(yīng)結(jié)束,過量的乙酸酐通過緩慢加入20mL水除去,慢慢加入碳酸鈉調(diào)解pH=8,未反應(yīng)的苯甲醛通過蒸餾的方式除去,當蒸出、冷凝的液體不成油狀時,說明苯甲醛除盡。加入活性炭煮沸、趁熱過濾得到含肉桂酸的濾液,降溫后,由于肉桂酸在水中的溶解度很小,可得肉桂酸晶體,此時肉桂酸中仍然還有一些可溶性的雜質(zhì),如乙酸,可通過重結(jié)晶進行提純,得到純凈的肉桂酸。
【詳解】(1)由圖象可知,儀器b為直型冷凝管;
(2)由題目所給信息可知,反應(yīng)物乙酸酐遇水發(fā)生水解,故合成時裝置必須是干燥;
(3)根據(jù)題目所給信息可知,乙酸酐加水生成醋酸,加入Na2CO3調(diào)pH時,會產(chǎn)生大量泡沫不利于準確測定pH;
(4)第③步將乙酸酐、乙酸除去了,此時進行水蒸氣蒸餾,能除苯甲醛;
(5)過濾后活性炭等雜質(zhì)留在濾渣里,肉桂酸留在濾液里,常溫下,肉桂酸的溶解度很小,趁熱過濾,是為了增大肉桂酸的溶解度,提高產(chǎn)率;
(6)肉桂酸中仍然還有一些可溶性的雜質(zhì),如乙酸,可通過重結(jié)晶進行提純,得到純凈的肉桂酸。苯甲醛的物質(zhì)的量為,故肉桂酸的理論產(chǎn)量為0.03mol,質(zhì)量為0.03mol×148g/mol=4.44g,產(chǎn)率為 ;
18.(1)含C、H或C、H、O元素的有機物
(2)得到較大的晶體,減少吸附的雜質(zhì)
(3)吸收燃燒后產(chǎn)生的(g)
(4)g接f,e接h,i接c(或d),d(或c)接a(或b)
(5)
(6)減小
(7)吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣
(8)

【解析】(1)
用F裝置加熱固體樣品,用堿石灰測定二氧化碳的質(zhì)量,用無水氯化鈣測定水的質(zhì)量,根據(jù)有機物的質(zhì)量,可以確定有機物中是否含有氧元素,故該方法可以測定含C、H、O或C、H元素的固態(tài)有機物。
(2)
為了得到較大的晶體,減少吸附的雜質(zhì),所以要在靜置條件下結(jié)晶。
(3)
根據(jù)(1)的分析,B管的作用是吸收有機物燃燒產(chǎn)生的水蒸氣。
(4)
D裝置中生成氧氣,先通過裝有濃硫酸的C裝置除去水蒸氣,然后進入F裝置與樣品反應(yīng),生成物先通過B裝置吸收反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣,再通過A裝置吸收產(chǎn)生的二氧化碳,故連接順序為g接f,e接h,i接c(或d),d(或c)接a(或b)。
(5)
E中裝有的是過氧化氫,過氧化氫與高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),其離子方程式為。
(6)
CuO網(wǎng)可與有機物不完全燃燒產(chǎn)生的CO反應(yīng)生成CO2,如果去掉CuO網(wǎng),可能存在部分CO不能被A裝置吸收,導(dǎo)致A管增重減小。
(7)
空氣中的二氧化碳和水蒸氣會進入A中,影響二氧化碳質(zhì)量的測定,故A后再增加一個A裝置,其主要目的是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣。
(8)
B管增重0.36g,則,
管增重1.76g,則,

,最簡式為。
19.(1) 分液漏斗 2H2O22H2O+O2↑
(2)吸收氧氣的水或干燥氧氣
(3)C4H10O
(4) 74 醚鍵 CH3CH2OCH2CH3
(5) 合理 防止空氣中的水和二氧化碳進入E,影響測定準確性

【分析】本實驗采用燃燒法,通過產(chǎn)物的質(zhì)量來確定有機物的組成,反應(yīng)原理為有機物與氧氣反應(yīng),充分氧化后生成二氧化碳與水。A裝置為氧氣的制備,反應(yīng)為,B裝置用濃硫酸吸收水蒸氣,目的是獲取純凈的氧氣,C裝置為有機樣品與氧氣的反應(yīng),硬質(zhì)玻璃管中的氧化銅用來保證有機物完全氧化為二氧化碳和水,D和E裝置分別用來吸收產(chǎn)物水和二氧化碳,據(jù)此分析來解題。
(1)
A裝置是制備氧氣的裝置,儀器a的名稱分液漏斗,A裝置中反應(yīng)的化學方程式為;故答案為分液漏斗,;
(2)
實驗是用純氧氧化管內(nèi)樣品,因此B裝置中濃硫酸的作用是吸收氧氣中的水,故答案為吸收氧氣中的水或干燥氧氣;
(3)
已知樣品中有機物只含C、H、O三種元素中的兩種或三種,D管質(zhì)量增加0.90g,是產(chǎn)物水的質(zhì)量,則,E管質(zhì)量增加1.76g,是產(chǎn)物二氧化碳的質(zhì)量,則,因此該樣品中碳元素和氫元素的總質(zhì)量為, ,所以C、H、O的原子個數(shù)比為0.04:0.1:0.01=4:10:1, 有機物的最簡式為C4H10O,故答案為C4H10O;
(4)
由質(zhì)譜圖可知,樣品中有機物的相對分子質(zhì)量為74;由紅外光譜圖可知,官能團是醚鍵;由核磁共振氫譜可知,有機物只含有兩種氫原子,結(jié)構(gòu)對稱,則有機物的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OCH2CH3,故答案為74,醚鍵,CH3CH2OCH2CH3;
(5)
E裝置用堿石灰來吸收產(chǎn)物二氧化碳,而空氣中的水蒸氣和二氧化碳也可能被堿石灰吸收,因此在裝置E后加一個盛有堿石灰的U形管,會減少測定誤差,故答案為合理,防止空氣中的水和二氧化碳進入E,影響測定準確性;
20. 將裝置中的空氣排凈 A和D D CxHyOzNp+(x+-)O2xCO2+H2O+N2 ABD 不能 因為燒堿將同時吸收CO2和H2O兩種氣體,使實驗結(jié)果缺少必要的數(shù)據(jù),無法確定該氨基酸的分子組成
【分析】根據(jù)題意可知,用燃燒法測定某種氨基酸(CxHyOzNp)的分子組成,用純氧氣將CxHyOzNp完全氧化成二氧化碳、水和氮氣,用濃硫酸吸收水,用堿石灰吸收二氧化碳,用銅網(wǎng)吸收未反應(yīng)的氧氣,用排水量氣法測得氮氣的體積,為了準確測得各成分的質(zhì)量,實驗開始先用氧氣將裝置中的空氣排盡,同時應(yīng)按先吸收水,再吸收二氧化碳,再除氧氣,最后測氮氣的體積,根據(jù)元素守恒可計算出CxHyOzNp的組成,以此解答該題;
【詳解】(1)空氣中的氮氣會產(chǎn)生干擾,實驗開始時,首先要打開夾a,關(guān)閉夾b,通一段時間的純氧,可以將裝置中的N2排凈,避免它對實驗造成干擾,之后,則需關(guān)閉止水夾a,打開b;
(2)氨基酸和氧氣的反應(yīng),以及銅網(wǎng)和氧氣的反應(yīng)都需要加熱,因此需要加熱的裝置有AD;操作時應(yīng)先點燃D處的酒精燈,吸收未反應(yīng)的氧氣,保證最終收集的氣體為N2;
(3)在裝置A中氨基酸和氧氣在加熱時發(fā)生氧化反應(yīng),化學方程式是:CxHyOzNp+(x+-)O2 xCO2+H2O+N2;
(4)根據(jù)上面的分析可知,為了確定此氨基酸的分子式,除了準確測量N2的體積外,還需得到氨基酸的摩爾質(zhì)量、生成二氧化碳氣體的質(zhì)量、生成水的質(zhì)量,故合理選項是ABD;
(5)如果將裝置中的B、C連接順序變?yōu)镃、B,因為堿石灰將同時吸收水蒸氣與CO2,得不到二者各自的質(zhì)量,無法計算C元素與H元素的含量,使實驗結(jié)果缺少必要的數(shù)據(jù),無法確定該氨基酸的分子組成。


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