
?2024屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)培優(yōu)--研究有機(jī)化合物的一般方法訓(xùn)練
學(xué)校:___________姓名:___________班級(jí):___________考號(hào):___________
一、單選題
1.已知某有機(jī)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(shuō)法正確的是
A.無(wú)論b為多少,a都不可能為奇數(shù)
B.當(dāng)a=8時(shí),該物質(zhì)有可能發(fā)生加成反應(yīng)
C.當(dāng)a=6、b=2時(shí),該物質(zhì)不可能含有兩種官能團(tuán)
D.1個(gè)C3HaOb 可能含有3個(gè)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(guò)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(cè)定某有機(jī)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(jī)物可能是
A. B.(CH3)3CH C.CH3CH2OH D.CH3CH2CH2COOH
4.研究有機(jī)物的一般步驟:分離提純→確定最簡(jiǎn)式→確定分子式→確定結(jié)構(gòu)式。以下研究有機(jī)物的方法錯(cuò)誤的是
A.蒸餾——分離提純液態(tài)有機(jī)混合物
B.燃燒法——研究確定有機(jī)物成分的有效方法
C.對(duì)粗苯甲酸提純時(shí)操作為:加熱溶解,蒸發(fā)結(jié)晶,過(guò)濾
D.紅外光譜圖——確定有機(jī)物分子中的官能團(tuán)或化學(xué)鍵
5.下列關(guān)于物質(zhì)的分離、提純實(shí)驗(yàn)中的一些操作或做法,正確的是
A.在苯甲酸重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)中,待粗苯甲酸完全溶解后要冷卻到常溫再過(guò)濾
B.用的工業(yè)酒精制取無(wú)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(shí)驗(yàn)中的一些操作或說(shuō)法不正確的是
A.在苯甲酸重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)中,待粗苯甲酸完全溶解后要冷卻到常溫再過(guò)濾
B.提取NaCl和晶體常采用不同的結(jié)晶方式是因?yàn)樗鼈兊娜芙舛仁軠囟扔绊懽兓煌?br />
C.在苯甲酸重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)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(wú)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(diǎn)為℃,微溶于水,易溶于酒精。實(shí)驗(yàn)方法:將甲苯和溶液在100℃反應(yīng)一段時(shí)間后停止反應(yīng),過(guò)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(shuō)法正確的是
A.無(wú)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(shí)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(xiàng)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(xué)方法及物理方法,下列鑒別方法中不能對(duì)二者進(jìn)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(jī)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(diǎn)燃爆炸后,恢復(fù)到原來(lái)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(shuō)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(jī)原子團(tuán)
C.核磁共振儀可確定有機(jī)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(jī)物的結(jié)構(gòu)
13.物質(zhì)制備過(guò)程中離不開物質(zhì)的提純。以下除雜方法正確的是
選項(xiàng)
目的
實(shí)驗(yàn)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(guò)濾
C
除去CO2中的HCl氣體
通過(guò)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(guò)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(cuò)誤的是(????)
A.金剛烷分子式是C10H16
B.金剛烷分子中有4個(gè)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(shuō)法正確的是
A.可以利用質(zhì)譜儀測(cè)得某未知物的結(jié)構(gòu)
B.區(qū)別晶體與非晶體最科學(xué)的方法是對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)
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(shí)驗(yàn)題
16.利用李比希法分析有機(jī)化合物的組成。
將某有機(jī)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(guò)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(guò)計(jì)算確定該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式。______________________
(3)若要知道該有機(jī)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(xué)高年級(jí)化學(xué)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(duì)分子質(zhì)量
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
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(shí)驗(yàn)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(xì)的4.2g無(wú)水碳酸鉀,由于CO2的產(chǎn)生,反應(yīng)初期會(huì)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(jìn)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(jìn)行趁熱過(guò)濾,最終得到產(chǎn)品,干燥,稱量得固體4.0g。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)儀器b的名稱是________________。
(2)合成時(shí)裝置必須是干燥的,理由是____________________________。
(3)步驟③加入碳酸鈉調(diào)pH時(shí)宜慢不宜快,否則難以準(zhǔn)確調(diào)pH,請(qǐng)推測(cè)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(guò)濾,其目的是__________________________。
(6)若需進(jìn)一步提純粗產(chǎn)品,可通過(guò)在水中__________的方法提純,該實(shí)驗(yàn)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(cè)定有機(jī)物的分子式,可在燃燒室內(nèi)將有機(jī)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(jī)物的組成。如圖所示的是用燃燒法確定有機(jī)物分子式的常用裝置。
現(xiàn)準(zhǔn)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(qǐng)回答:
(1)用該方法可測(cè)定含有哪些元素的有機(jī)物:___________。
(2)分離和提純固體有機(jī)物的一個(gè)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(jìn)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(xué)認(rèn)為A和空氣相通,會(huì)影響測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性,應(yīng)在A后再增加一個(gè)A裝置,其主要目的是________。
(8)該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式為___________。(寫出計(jì)算過(guò)程)。
19.如圖所示裝置是用燃燒法確定有機(jī)物化學(xué)式的裝置,這種方法是電爐加熱時(shí)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(jī)物的組成。回答下列問(wèn)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(xué)方程式___________。
(2)B裝置中濃硫酸的作用是___________。
(3)若樣品中有機(jī)物只含C、H、O三種元素中的兩種或三種,準(zhǔn)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(jī)物的最簡(jiǎn)式為___________。
(4)通過(guò)對(duì)樣品進(jìn)行分析,得到如下三張圖譜。分析圖譜可知,樣品中有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為___________,官能團(tuán)是___________,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________。
(5)某同學(xué)認(rèn)為在裝置E后加一個(gè)盛有堿石灰的U形管,會(huì)減少測(cè)定誤差,你認(rèn)為這樣做是否合理___________(填“合理”或“不合理”),理由是___________。
20.實(shí)驗(yàn)室用燃燒法測(cè)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?,F(xiàn)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(鐵架臺(tái).鐵夾.酒精燈等未畫出),請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)中止水夾a是關(guān)閉的,b是開啟的。但實(shí)驗(yàn)開始時(shí),首先要打開夾a,關(guān)閉夾b,通一段時(shí)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(hào))。操作時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃_______處的酒精燈。
(3)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。
(4)實(shí)驗(yàn)中測(cè)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?xì)怏w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(duì)分子質(zhì)量
(5)如果將裝置B、C的連接順序變?yōu)镃、B,該實(shí)驗(yàn)的目的能否達(dá)到______ ( 能或不能)簡(jiǎn)述理由__________________________。
參考答案:
1.A
【詳解】A.由于C原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,O原子為-2價(jià),則氫原子個(gè)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(jī)物分子中含不飽和鍵,當(dāng)a=8時(shí),分子式為:C3H8Ob,根據(jù)H原子數(shù)可知該有機(jī)物達(dá)到飽和結(jié)構(gòu),不可能發(fā)生加成反應(yīng),故B錯(cuò)誤;
C.當(dāng)a=6、b=2時(shí),分子式為:C3H6O2,與飽和結(jié)構(gòu)C3H8O2相比,有一個(gè)不飽和鍵,其分子中可能含醛基和羥基兩種官能團(tuán),如:CH2OHCH2CHO等,故C錯(cuò)誤;
D.醛基只能在端基碳上,故C3HaOb最多含2個(gè)醛基,故D錯(cuò)誤;
故選:A。
2.B
【詳解】相對(duì)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(guò)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(jī)物中有兩種位置的氫原子,比值為3:2,故A項(xiàng)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(xiàng)不符合題意;
C.CH3CH2OH的核磁共振氫譜有三組峰,故C項(xiàng)不符合題意;
D.CH3CH2CH2COOH的核磁共振氫譜有四組峰,故D項(xiàng)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(diǎn)不同而進(jìn)行物質(zhì)分離的方法,液態(tài)有機(jī)混合物中各成分沸點(diǎn)不同,因而可采取蒸餾,選項(xiàng)A正確;
B.利用燃燒法,能得到有機(jī)物燃燒后的無(wú)機(jī)產(chǎn)物,并作定量測(cè)定,最后算出各元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù),得到實(shí)驗(yàn)式或最簡(jiǎn)式,選項(xiàng)B正確;
C.對(duì)粗苯甲酸提純時(shí)操作為:加熱溶解,蒸發(fā)濃縮,趁熱過(guò)濾,冷卻結(jié)晶得到,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)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(jī)物分子中的化學(xué)鍵或官能團(tuán),選項(xiàng)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(huì)有苯甲酸析出損失,應(yīng)趁熱過(guò)濾,A錯(cuò)誤;
B.水和乙醇會(huì)形成共沸物,直接蒸餾得不到無(wú)水乙醇,生石灰和水反應(yīng)生成高沸點(diǎn)的氫氧化鈣,用的工業(yè)酒精制取無(wú)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(gè)溫度計(jì),C錯(cuò)誤;
D.乙醇與水互溶,不能用乙醇提取溴水中的溴,D錯(cuò)誤;
答案選B。
6.A
【詳解】A.在苯甲酸重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)中,待粗苯甲酸完全溶解后要趁熱過(guò)濾,減少苯甲酸的損耗,故A錯(cuò)誤;
B.提取NaCl和晶體常采用不同的結(jié)晶方式,是因?yàn)樗鼈冊(cè)谒械娜芙舛仁軠囟扔绊懽兓潭炔煌?,故B正確;
C.在苯甲酸重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)中,水在加熱過(guò)程中會(huì)蒸發(fā),苯甲酸能溶于水,為減少過(guò)濾時(shí)苯甲酸的損失,防止過(guò)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(wú)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(diǎn)高,再蒸餾即可得到無(wú)水乙醇,故D正確;
答案選A。
7.D
【分析】該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?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(jī)溶液和水溶液;有機(jī)溶液經(jīng)硫酸鈉干燥除水,過(guò)濾后蒸餾得到無(wú)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(guò)濾得到白色固體B苯甲酸。
【詳解】A.由分析可知,無(wú)色液體A是甲苯,白色固體B是苯甲酸,故A錯(cuò)誤;
B.由分析可知,操作Ⅰ的為分液,操作II為蒸餾,故B錯(cuò)誤;
C.冷卻結(jié)晶的目的是使苯甲酸從水溶液中分離出來(lái),若溫度過(guò)低會(huì)使溶液中的雜質(zhì)也析出,導(dǎo)致苯甲酸不純,故C錯(cuò)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(jìn)行分離,酒精和水互溶,不能用分液漏斗進(jìn)行分離,故A錯(cuò)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(jìn)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(jìn)行分離,故C錯(cuò)誤;
D.汽油和水,苯和水能用分液漏斗進(jìn)行分離,正己烷和環(huán)己烷互溶,不能用分液漏斗進(jìn)行分離,故D錯(cuò)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(cuò)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(cuò)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(jìn)而可以確定二甲醚和乙醇,錯(cuò)誤。
10.B
【詳解】A.丁醇、乙醚互溶,但沸點(diǎn)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(cuò)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(lái)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(gè)H原子,故選:A。
12.C
【詳解】A.元素分析儀作為一種實(shí)驗(yàn)室常規(guī)儀器,可同時(shí)對(duì)有機(jī)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(jìn)行定量分析測(cè)定,故A正確;
B.紅外光譜儀是利用物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外輻射的吸收特性,進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)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(jī)原子基團(tuán),故B正確;
C.核磁共振儀,通常根據(jù)譜中出現(xiàn)幾組峰說(shuō)明有機(jī)物中含有幾種類型的氫原子,故C錯(cuò)誤;
D.質(zhì)譜儀是用高能電子束轟擊有機(jī)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(jī)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(xiàng)A錯(cuò)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(xiàng)B錯(cuò)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?xì)怏w,可除去雜質(zhì),選項(xiàng)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(xiàng)D錯(cuò)誤;
答案選C。
14.C
【分析】由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知金剛烷中每個(gè)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(gè)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(gè)CH,6個(gè)CH2,則分子式為C10H16,選項(xiàng)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(gè)C原子,這種環(huán)有4個(gè),選項(xiàng)B正確;
C.含4個(gè)CH,6個(gè)CH2,含2種位置的H,則一氯代物有2種,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.含4個(gè)CH,6個(gè)CH2,含2種位置的H,則一氯代物有2種,選項(xiàng)D正確。
答案選C。
【點(diǎn)睛】本題考查有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),側(cè)重有機(jī)物空間結(jié)構(gòu)的考查,注意碳形成4個(gè)化學(xué)鍵及空間對(duì)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(duì)分子質(zhì)量,不能確定結(jié)構(gòu),故A錯(cuò)誤;
B.X射線衍射可用來(lái)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(guò)化學(xué)鍵相連,不是氫鍵作用,故C錯(cuò)誤;
D.臭氧分子正負(fù)電荷中心不重合,為極性分子,故D錯(cuò)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?yàn)?,該有機(jī)物中還含有氧元素,,該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式為
(3)相對(duì)分子質(zhì)量
【分析】錐形瓶中過(guò)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(jī)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(guò)水和二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算C、H兩元素的質(zhì)量
物質(zhì)的量,進(jìn)一步計(jì)算該物質(zhì)的最簡(jiǎn)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?yàn)椋撚袡C(jī)物中還含有氧元素,,該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式為。
(3)已經(jīng)計(jì)算得出了該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式,若要知道該有機(jī)物分子式,還缺少相對(duì)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(shí),會(huì)產(chǎn)生大量泡沫不利于準(zhǔn)確測(cè)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(shí)驗(yàn)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(guò)量的乙酸酐通過(guò)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(guò)蒸餾的方式除去,當(dāng)蒸出、冷凝的液體不成油狀時(shí),說(shuō)明苯甲醛除盡。加入活性炭煮沸、趁熱過(guò)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(shí)肉桂酸中仍然還有一些可溶性的雜質(zhì),如乙酸,可通過(guò)重結(jié)晶進(jìn)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(shí)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(shí),會(huì)產(chǎn)生大量泡沫不利于準(zhǔn)確測(cè)定pH;
(4)第③步將乙酸酐、乙酸除去了,此時(shí)進(jìn)行水蒸氣蒸餾,能除苯甲醛;
(5)過(guò)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(guò)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(guò)重結(jié)晶進(jìn)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(jī)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(cè)定二氧化碳的質(zhì)量,用無(wú)水氯化鈣測(cè)定水的質(zhì)量,根據(jù)有機(jī)物的質(zhì)量,可以確定有機(jī)物中是否含有氧元素,故該方法可以測(cè)定含C、H、O或C、H元素的固態(tài)有機(jī)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(jī)物燃燒產(chǎn)生的水蒸氣。
(4)
D裝置中生成氧氣,先通過(guò)裝有濃硫酸的C裝置除去水蒸氣,然后進(jìn)入F裝置與樣品反應(yīng),生成物先通過(guò)B裝置吸收反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣,再通過(guò)A裝置吸收產(chǎn)生的二氧化碳,故連接順序?yàn)間接f,e接h,i接c(或d),d(或c)接a(或b)。
(5)
E中裝有的是過(guò)氧化氫,過(guò)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(jī)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(huì)進(jìn)入A中,影響二氧化碳質(zhì)量的測(cè)定,故A后再增加一個(gè)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(jiǎn)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(jìn)入E,影響測(cè)定準(zhǔn)確性
【分析】本實(shí)驗(yàn)采用燃燒法,通過(guò)產(chǎn)物的質(zhì)量來(lái)確定有機(jī)物的組成,反應(yīng)原理為有機(jī)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(jī)樣品與氧氣的反應(yīng),硬質(zhì)玻璃管中的氧化銅用來(lái)保證有機(jī)物完全氧化為二氧化碳和水,D和E裝置分別用來(lái)吸收產(chǎn)物水和二氧化碳,據(jù)此分析來(lái)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(xué)方程式為;故答案為分液漏斗,;
(2)
實(shí)驗(yàn)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(jī)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(gè)數(shù)比為0.04:0.1:0.01=4:10:1, 有機(jī)物的最簡(jiǎn)式為C4H10O,故答案為C4H10O;
(4)
由質(zhì)譜圖可知,樣品中有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為74;由紅外光譜圖可知,官能團(tuán)是醚鍵;由核磁共振氫譜可知,有機(jī)物只含有兩種氫原子,結(jié)構(gòu)對(duì)稱,則有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2OCH2CH3,故答案為74,醚鍵,CH3CH2OCH2CH3;
(5)
E裝置用堿石灰來(lái)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(gè)盛有堿石灰的U形管,會(huì)減少測(cè)定誤差,故答案為合理,防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入E,影響測(cè)定準(zhǔn)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?yàn)闊龎A將同時(shí)吸收CO2和H2O兩種氣體,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果缺少必要的數(shù)據(jù),無(wú)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(cè)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?dú)?,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(cè)得氮?dú)獾捏w積,為了準(zhǔn)確測(cè)得各成分的質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)開始先用氧氣將裝置中的空氣排盡,同時(shí)應(yīng)按先吸收水,再吸收二氧化碳,再除氧氣,最后測(cè)氮?dú)獾捏w積,根據(jù)元素守恒可計(jì)算出CxHyOzNp的組成,以此解答該題;
【詳解】(1)空氣中的氮?dú)鈺?huì)產(chǎn)生干擾,實(shí)驗(yàn)開始時(shí),首先要打開夾a,關(guān)閉夾b,通一段時(shí)間的純氧,可以將裝置中的N2排凈,避免它對(duì)實(shí)驗(yàn)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(shí)應(yīng)先點(diǎn)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(shí)發(fā)生氧化反應(yīng),化學(xué)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(zhǔn)確測(cè)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?xì)怏w的質(zhì)量、生成水的質(zhì)量,故合理選項(xiàng)是ABD;
(5)如果將裝置中的B、C連接順序變?yōu)镃、B,因?yàn)閴A石灰將同時(shí)吸收水蒸氣與CO2,得不到二者各自的質(zhì)量,無(wú)法計(jì)算C元素與H元素的含量,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果缺少必要的數(shù)據(jù),無(wú)法確定該氨基酸的分子組成。
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