第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》测试题
一、单选题(共12题)
1.将有机物完全燃烧,生成CO2和H2O。将12.4 g该有机物的完全燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸增重10.8 g,再通过碱石灰,碱石灰又增重了17.6 g。下列说法不正确的是
A.该有机物的最简式为CH3O
B.该有机物的分子式可能为CH3O
C.该有机物的分子式一定为C2H6O2
D.该有机物核磁共振氢谱中可能有两个吸收峰
2.已知某有机物的分子式是,下列关于该分子的结构推测合理的是
A.可能含有1个苯环
B.可能含有2个碳碳三键和4个羟基
C.可能含有2个羧基和1个碳碳双键
D.可能含有1个醛基、2个羧基和1个碳碳双键
3.已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法中错误的是
A.由红外光谱可知,该有机物中至少有三种不同的化学键
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C.仅由A的核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3-O-CH3
4.关于有机反应类型,下列判断正确的是
A.(消去反应)
B.(氧化反应)
C.+3nHNO3+3nH2O(缩聚反应)
D.(加成反应)
5.下列关于化学基础概念的描述正确的是
A.氢键、共价键、离子键等是化学键
B.气体摩尔体积的数值是固定的,为22.4L/mol
C.电子云是指核外电子高速运动,看起来像一朵云的样子
D.手性碳原子是指连接四个不相同的原子或者原子团的碳原子
6.有机物Y的分子式为C4H8O2,其红外光谱如图所示,则该有机物可能的结构简式为( )
A.CH3COOCH2CH3 B.OHCCH2CH2OCH3
C.HCOOCH2CH2CH3 D.(CH3)2CHCOOH
7.下列生产和生活常见用品的主要成分不属于有机物的是
A.蔗糖() B.尿素[] C.乙醇() D.纯碱()
8.核磁共振(NMR)氢谱图上有3个吸收峰的是
A.正丁烷 B.甲苯 C. D.
9.下列有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp杂化的是
A.CH3CH=CH2 B.CH3-C≡CH C.CH3CH2OH D.CH≡CH
10.由E(金属铁)制备的E(C5H5)2的结构如图甲所示,其中氢原子的类型完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构如图乙所示。核磁共振氢谱能够区分这两种结构。甲和乙的核磁共振氢谱中,分别有几种吸收峰
A.1种 1种 B.1种 2种
C.1种 3种 D.2种 3种
11.中国文化源远流长,三星堆出土了大量文物,下列有关说法正确的是。
A.测定文物年代的与互为同素异形体
B.三星堆出土的青铜器上有大量铜锈,可用明矾溶液除去
C.青铜是铜中加入铅,锡制得的合金,其成分会加快铜的腐蚀
D.文物中做面具的金箔由热还原法制得
12.实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是:
已知苯甲醛易被空气氧化;苯甲醇的沸点为205.3 ℃,微溶于水,易溶于乙醚;苯甲酸的熔点为121.7 ℃,沸点为249 ℃,微溶于水,易溶于乙醚;乙醚的沸点为34.8 ℃,难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如图所示,根据以上信息判断,下列说法错误的是
A.操作Ⅰ是萃取分液
B.操作Ⅱ蒸馏得到的产品甲是苯甲醇
C.操作Ⅲ过滤得到的产品乙是苯甲酸钠
D.乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇
二、填空题(共10题)
13.回答下列问题:
(1)某烷烃的结构简式为CH3CH(CH3)CH(C2H5)2。该烷烃的名称是__。该烷烃可用不饱和烃与足量氢气反应得到。
(2)若不饱和烃为烯烃A,则烯烃的结构简式可能有__种。
(3)若不饱和烃为炔烃B,则炔烃的结构简式可能有__种。
(4)有一种烷烃C与上述烷烃是同分异构体,它却不能由任何烯烃催化加氢得到。则C的结构简式为__。
14.按要求填空
(1)化合物A(结构简式为)的含氧官能团为_______和_______(填官能团名称)。
(2)结晶玫瑰是具有强烈玫瑰香气的香料,可通过如图所示反应路线合成(部分反应条件略去):
A的类别是_______,能与Cl2反应生成A的烷烃是_______(填名称),B中的官能团名称是_______。
(3)非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物,结构简式如图所示:
非诺洛芬中的含氧官能团为_______和_______(填官能团名称)。
15.某芳香烃A的质谱图如图所示:
(1)A的名称为___________。
(2)A的一氯代物共有___________种。
(3)A分子中最多有___________个原子共平面。
(4)已知9.2gA在足量中充分燃烧,混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重___________g、___________g。
(5)A分子的核磁共振氢谱有___________组峰,峰面积之比为___________。
16.按要求写出下列物质的同分异构体。
(1)写出与互为同分异构体的链状烃的结构简式:___________。
(2)分子式与苯丙氨酸[]相同,且满足下列两个条件的有机物的结构简式有___________。
①苯环上有两个取代基;
②硝基()直接连在苯环上。
17.燃烧法是测定有机化合物分子式的一种方法,准确称取某有机物样品3.0g完全燃烧,产物依次通过浓硫酸、浓碱溶液,实验结束后,称得浓硫酸质量增加1.8g,浓碱溶液质量增加4.4g。
(1)求该有机物的实验式为_______。
(2)若有机物相对氢气的密度为30,该有机物的核磁共振氢谱如下图所示,且该有机物能与溶液反应产生气体,则其结构简式为_______;
(3)若该有机物既能与Na反应产生气体,又能发生银镜反应,则结构简式为_______。
18.某仅由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物,经测定其相对分子质量为90,有C-O键、C=O键、C-H键、O-H键,核磁共振氢谱图有四种类型的氢原子,峰面积之比为3:1:1:1。取有机物样品1.8g,在纯氧中完全燃烧,将产物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重1.08g和2.64g。试求:
(1)该有机物的分子式____
(2)该有机物的结构简式_____
19.按要求回答问题
(1)某有机化合物的结构简式如下,,写出含氧官能团的名称___________;
(2)相对分子质量为84的烃,能使溴水褪色。
①若该烃分子中所有的碳原子都在同一个平面内,则该烃的结构简式为___________;名称是___________。
②若该烃和溴化氢加成只能生成一种产物,则满足该要求的烃有___________种。
(3)如图所示的是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。
现准确称取1.8g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经燃烧后A管增重1.76g,B管增重0.36g,请回答:
①根据气流方向将装置进行连接,连接的顺序是___________(用小写字母表示)
②该有机物的最简式为___________。
③该有机物蒸汽密度相对于氢气为45,核磁共振氢谱显示只有一组峰,写出结构简式___________。
20.某化学小组为测定有机物G的组成和结构,设计实验装置及实验步骤如图:
回答下列问题:
(1)“加热反应管C”和“打开分液漏斗活塞”这两步操作应先进行___。
(2)装置B中浓H2SO4的作用是___。
(3)装置F中碱石灰的作用是___。
(4)若准确称取8.8g样品G(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成CO2和H2O),洗气瓶D质量增加7.2g。U型管E质量增加17.6g,又知有机物G的质谱图(如图所示)为:
该有机物的分子式为___。
(5)另取有机物G8.8g,跟足量NaHCO3溶液反应,生成2.24LCO2(标准状况),经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6:1:1,综上所述,G的结构简式为___。
21.三乙氧基甲烷主要用作医药中间体和感光材料,熔点,沸点,能溶于乙醇等多数有机溶剂,易燃,遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。氯仿和乙醇钠(,易溶于乙醇)在的无水条件下反应可以制取三乙氧基甲烷并得到氯化钠。回答下列问题:
(1)实验室可用氯仿、乙醇、钠反应制备三乙氧基甲烷,同时生成,该反应的化学方程式为_____。
(2)反应装置如图所示,冷凝水应从_______端通入(填“a”或“b”)。将无水乙醇和氯仿加入反应器中磁力搅拌均匀,加入的无水乙醇是理论量的多倍,多余乙醇的作用是___________。
(3)再将钠切成小块,从冷凝管口加入反应器,不搅拌,以保持钠块浮在液面上反应,其目的是___________。
(4)为保证反应持续进行,需要控制一定温度,但反应过程中不需要加热,其原因是___________。若回流时装置中气雾的上升高度过高,应采取的措施是___________。
(5)反应结束后,使用干燥仪器用吸滤法过滤出___________固体(填化学式),用___________洗涤该固体,将洗涤液合并入滤液,蒸馏滤液得到纯净的三乙氧基甲烷。
22.有A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数由A到F逐渐增大。①A是短周期元素中原子半径最小的元素②B元素最外层电子数是次外层电子数的2倍。 ③C的阴离子和D的阳离子与氖原子的电子层结构相同。④在通常状况下,C的单质是气体,0.1molC的气体与足量的氢气完全反应共有0.4mol电子转移。⑤D的单质在点燃时与C的单质充分反应,生成淡黄色的固体,此淡黄色固体能与BC2反应可生成C的单质。⑥E的气态氢化物与其最高价含氧酸间能发生氧化还原反应。请写出:
(1)B元素的最高价氧化物的结构式_____________。
(2)符合分子式B4A10的所有同分异构结构简式______________________________。
(3)C、D、E、F简单离子半径由大到小的顺序 ______________ (用离子符号表示)。
(4)E元素的低价氧化物与F的单质的水溶液反应的离子方程式为______________。
(5)D与E能形成2:1的化合物,用电子式表示该化合物的形成过程______________。
(6)元素E与元素F相比,非金属性较强的是___________(用元素符号表示),下列表述中能证 明这一事实的是_________________(填选项序号)。
a.常温下E的单质和F的单质状态不同
b.F的氢化物比E的氢化物稳定
c.一定条件下E和F的单质都能与钠反应
d.E的最高价含氧酸酸性弱于F的最高价含氧酸
e.F的单质能与E氢化物反应生成E单质
参考答案:
1.B
浓硫酸增重的为水的质量,碱石灰增重的为二氧化碳的质量,根据n=计算出水、二氧化碳的物质的量,再根据质量守恒确定含有氧元素的质量及物质的量;根据C、H、O元素的物质的量之比得出该有机物达到最简式,根据有机物结构与性质及核磁共振氢谱的知识对各选项进行判断。
【解析】有机物完全燃烧,生成CO2和H2O。将12.4 g该有机物的完全燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸增重10.8 g,增加质量为水的质量,m(H2O)=10.8 g,n(H2O)=,n(H)=2n(H2O)=2×0.6 mol=1.2 mol,m(H)=1.2 g;再通过碱石灰,碱石灰增重17.6 g为CO2的质量,n(CO2)=,m(C)=0.4 mol×12 g/mol=4.8 g,m(C)+m(H)= 1.2 g +4.8 g =6 g<12.4 g,则m(O)=2.4 g-6 g=6.4 g,n(O)=,n(C):n(H):n(O)=0.4 mol:1.2 mol:0.4 mol=1:3:1,所以物质中N(C):N(H):N(O)=1:3:1,故该有机物的最简式为CH3O。
A.根据分析可知,该有机物的最简式为CH3O,A正确;
B.该有机物分子中只含有C、H、O三种元素,H原子数只能为偶数,其分子式不可能为CH3O,B错误;
C.设该有机物分子式为(CH3O)n,当n=2时,得到的分子式C2H6O2中H原子已经达到饱和,所以该有机物分子式为C2H6O2,C正确;
D.若该有机物为乙二醇,乙二醇的分子中含有两种等效H,则其核磁共振氢谱有两个吸收峰,D正确;
故合理选项是B。
2.C
【解析】题述有机物与含相同碳原子数的链状烷烃相比,所含氢原子数少6.
A.含有1个苯环时,有机物的分子式不可能为,A错误;
B.含有2个碳碳三键时,与链状烷烃相比,氢原子数少8,与题设分子式不符,B错误;
C.含有2个羧基和1个碳碳双键,氧原子数为4,与链状烷烃相比,氢原子数少6,与题设分子式符合,C正确;
D.含有1个醛基、2个羧基和1个碳碳双键时,氧原子数为5,与题设分子式不符,D错误。
故选:C。
3.D
【解析】A.红外光谱图中给出的化学键有C—H键、O—H键和C—O键三种,A项正确;
B.核磁共振氢谱图中峰的个数即代表氢的种类,故B项正确;
C.核磁共振氢谱峰的面积表示氢的数目比,在没有明确化学式的情况下,无法得知氢原子总数,C项正确;
D.若A为CH3—O—CH3,则无O—H键,与所给红外光谱图不符,且其核磁共振氢谱图应只有1个峰,与核磁共振氢谱图不符,故D项不正确。
故选D。
4.D
【解析】A.反应,属于酯化反应,选项A错误;
B.反应属于还原反应,选项B错误;
C.+3nHNO3+3nH2O属于酯化反应或取代反应,选项C错误;
D.反应属于加成反应,选项D正确;
答案选D。
5.D
【解析】A.氢键不是化学键,故A错误;
B.气体摩尔体积的定义是1mol气体在一定条件下所占有的体积,气体体积与温度和压强有关,标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol,故B错误;
C.电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述,故C错误;
D.连接四个不相同的原子或者原子团的碳原子为手性碳原子,故D正确;
故选D。
6.A
【解析】由红外光谱图可看出该分子中有不对称CH3,因此该分子中有2个CH3,由图也可以看出含有C=O双键、C-O-C单键,则A的结构简式为CH3COOCH2CH3或CH3CH2COOCH3,故选A。
7.D
【解析】A.蔗糖()是含有碳元素的化合物,属于有机物,故A错误;
B.尿素[]是含有碳元素的化合物,属于有机物,故B错误;
C.乙醇()是含有碳元素的化合物,属于有机物,故C错误;
D.纯碱(是含有碳元素的化合物,性质与无机物相似,为无机物,不属于有机物,故D正确;
故选:D。
8.C
【解析】A.CH3CH2CH2CH3中有2种氢原子,核磁共振氢谱中有2个吸收峰,A错误;
B.中有4种氢原子,核磁共振氢谱中有4个吸收峰,B错误;
C.中有3种氢原子,核磁共振氢谱中有3个吸收峰,C正确;
D.中有2种氢原子,核磁共振氢谱中有2个吸收峰,D错误;
故选C。
9.B
【解析】A.CH3CH=CH2中双键碳为sp2、单键碳为sp3,故不选A;
B.CH3-C≡CH中三键碳为sp、单键碳为sp3,故选B;
C.CH3CH2OH中碳原子均为sp3杂化,故不选C;
D.CH≡CH中碳原子只有sp杂化,故不选D;
选B。
10.C
【解析】图甲E(C5H5)2的结构中氢原子的类型完全相同、则只有1种氢原子,图乙E的结构为轴对称、则有3种氢原子,C符合;
答案选C。
11.B
【解析】A.与是质子数相同,中子数不同的两种核素互为同位素,A错误;
B.铜锈为碱式碳酸铜,明矾溶于水,铝离子水解,溶液显酸性可与碱式碳酸铜反应而除去,B正确;
C.铅、锡比铜活泼,腐蚀反应中铜做正极,会减缓铜的腐蚀,C错误;
D.古代得到金的方法是淘漉法,D错误;
故选B。
12.C
【解析】A.从过程上看操作Ⅰ得到乙醚溶液和水溶液,这两个是互不相溶的液体,采用萃取和分液的方法,选项A正确;
B.操作Ⅱ利用了苯甲醇的沸点为205.3℃,乙醚的沸点为34.8℃,两者互溶,利用沸点不同,采用蒸馏的方法得到乙醚和苯乙醇,选项B正确;
C.操作Ⅲ水溶液中加入盐酸,苯甲酸钾转变成苯甲酸,苯甲酸不溶于水,采用过滤的方法进行分离,选项C错误;
D.苯甲醛在氢氧化钾中生成苯乙醇和苯甲酸钾,根据制备苯甲酸和苯乙醇的制备过程,乙醚溶液溶解的主要成分是苯甲醇,选项D正确;
答案选C。
13.(1)2-甲基-3-乙基戊烷
(2)4
(3)1
(4)
【解析】(1)根据烷烃命名原则,该烃最长碳链为5个碳原子,命名为2-甲基-3-乙基戊烷;
(2)该烷烃若由烯烃加氢而成,则凡是相邻碳原子上有氢原子的位置均可插入双键,这样的位置有4种:,故烯烃有4种;
(3)该烷烃若由炔烃加氢而成,则凡是相邻碳原子上都有两个氢原子的位置均可插入三键,这样的位置有1种,,故炔烃有1种。
(4)烷烃C与CH3CH(CH3)CH(C2H5)2互为同分异构体,且不能由任何烯烃加氢而成,说明C与CH3CH(CH3)CH(C2H5)2含有相同的碳原子数,且C中相邻的碳原子上至少有一个碳原子上没有氢原子,故C的结构高度对称,结构简式为。
14.(1) 羟基 醛基
(2) 卤代烃 甲烷 醛基
(3) 醚键 羧基
【解析】(1)的含氧官能团为羟基和醛基。
(2)A为CHCl3,官能团为碳氯键,属于卤代烃,可通过CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应得到。B分子中含有的官能团为—CHO,名称为醛基。
(3)非诺洛芬分子中的含氧官能团为和—COOH,名称分别为醚键和羧基。
15. 甲苯 4 13 30.8 4 1:2:2:3
【解析】(1)根据A为芳香烃可知A含苯环,根据质荷比最大值为92可知A的相对分子质量为92,用商余法知A的分子式为C7H8,A为甲苯。故答案为:甲苯;
(2)甲苯中苯环上的一氯代物有3种,即氯原子取代与甲基相邻、相间、相对的位置上的氢原子,甲基上还有1种,即氯原子取代甲基上的氢原子,共4种。故答案为:4;
(3)苯的所有原子共平面,甲烷分子中与碳原子共平面的氢原子最多有两个,甲苯是由甲基取代苯的一个氢原子构成的,所以最多有13个原子共平面。故答案为:13;
(4)9.2 g甲苯的物质的量是0.1mol,完全燃烧可得和,即和。故答案为:7.2;30.8;
(5)甲苯分子中有4种氢,A分子的核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为1:2:2:3。故答案为:4;1:2:2:3。
16.(1)、
(2)、、、、、
【解析】(1)
符合要求的碳架结构只有,根据位置异构有,根据官能团异构有。
(2)
当苯环上连有1个硝基以后,余下的取代基只能是正丙基或异丙基,再考虑到苯环上的二元取代物本身有3种位置关系,符合条件的结构简式如下: 、 、、、、。
17.(1)CH2O
(2)CH3COOH
(3)HOCH2CHO
【解析】(1)
由已知:有机化合物完全燃烧,产物仅为CO2和水蒸气,将生成物依次用浓硫酸和碱石灰充分吸收,浓硫酸增重1.8g,碱石灰增重4.4g;因为浓硫酸吸收水质量增加,所以H2O的质量是1.8g;因为碱石灰吸收CO2,所以CO2质量是4.4g;3.0 g有机物中:n(H)=×2=0.2 mol,n(C)==0.1 mol,所以氢、碳两种元素的质量分别为0.2 g、1.2 g,n(O)==0.1 mol,故该有机物的(最简式)实验式为CH2O;
(2)
若有机物相对氢气的密度为30,则其相对分子质量为氢气相对分子质量的30倍,即为60,又该有机物能与溶液反应产生气体,则分子中有羧基;且该有机物的核磁共振氢谱有两种吸收峰,则说明分子中含2种不同环境的氢原子,且氢原子的个数比等于吸收强度之比,为1:3,则推知该有机物为乙酸,其结构简式为CH3COOH。
(3)
若该有机物既能与Na反应产生气体,说明分子中含羟基,又能发生银镜反应,说明含醛基,则结合最简式为CH2O可推知该有机物的结构简式为HOCH2CHO。
18. C3H6O3 CH2(OH)CH2COOH
【解析】(1)已知m(H)=1.08g×2÷18=0.12g,m(C)=2.64g×12÷44=0.72g,则m(O)=1.8g-0.12g-0.72g=0.96g,则n(C)∶n(H)∶n(O)=0.72÷12∶0.12÷1∶0.96÷16=1∶2∶1,则其实验式为CH2O;故可设其分子式为 (CH2O)n,则有30n=90,解之得:n=3,故分子式为C3H6O3。
(2)根据有机物有C-O键、C=O键、C-H键、O-H键,其中C=O键说明可能含有醛基、羰基、羧基中一种,O-H键说明有羟基,且核磁共振氢谱图有4种类型的氢原子,峰面积之比为3:1:1:1,可以确定有机物含羧基和羟基,其结构简式为:CH2(OH)CH2COOH。
19.(1)羟基、羧基
(2) (CH3)2C=C(CH3)2 2,3-二甲基-2-丁烯 CH3CH2C = CCH2CH3、(CH3)2C= C(CH3)2
(3) g接f,e接h,I接 c或(d),d或(c)接a或(b) CHO2 HOOC-COOH
【解析】(1)
某结构简式如下,,官能团的名称为羟基、羧基;
(2)
相对分子质量为84的烃,C原子数目最大值为84÷12=7,能使溴水褪色说明含有不饱和键,若该烃分子中所有的碳原子都在同一个平面内,则该烃的结构简式为:(CH3)2C=C(CH3)2,2,3-二甲基-2-丁烯;如该烃和溴化氢加成只能生成一种产物,含有碳碳双键,且关于碳碳双键对称,符合条件的结构简式有:CH3CH2C = CCH2CH3、(CH3)2C= C(CH3)2;
(3)
1.8 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经燃烧后A管增重1.76 g,吸收二氧化碳,二氧化碳的物质的量为0.04mol,B管增重0.36 g吸收水,水的物质的量为0.02mol。
①D中生成的氧气中含有水蒸气,应先通过C中的浓硫酸干燥,在F中电炉加热时用纯氧氧化管内样品,生成二氧化碳和水,如有一氧化碳生成,则F中CuO可与CO进一步反应生成二氧化碳,然后分别通入B(吸收水)、A( 吸收二氧化碳)中,根据产物的质量推断有机物的组成,则产生的氧气按从左到右流向,所选置的连接顺序应是:D→C→F→B→A,所选用的各导管口连接的顺序是g接f,e接h,I接c或(d),d或(c)接a或(b),故答案为;g接f,e接h,I接 c或(d),d或(c)接a或(b);
②A管质量增加1.76g为二氧化碳的质量,可得碳元素的质量:0.48g,B管质量增加0.36g是水的质量,可得氢元素的质量:0.04g,从而可推出含氧元素的质量为:1.8g- 0.48- 0.04= 1.28g,设最简式为CxHyOz,则X:Y:Z=1:1:2即最简式为CHO2,故答案为:CHO2。
③该有机物相对分子质量为90,分子式为C2H2O4核磁共振氢谱显示只有一组峰,结构简式:HOOC-COOH。
20.(1)打开分液漏斗活塞
(2)除去O2中的水蒸气
(3)防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中
(4)C4H8O2
(5)(CH3)2CHCOOH
实验开始时先制氧气,把装置中空气排出来,防止二氧化碳干扰,B干燥氧气,加热C,样品燃烧生成二氧化碳和水,CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成CO2和H2O,D用于吸收生成物中的水,E用于吸收生成物中的二氧化碳,F防止空气中的二氧化碳和水进入E装置,根据称量的质量进行有关的计算。
【解析】(1)先打开分液漏斗活塞,使A中产生的O2将装置中的空气排出,防止影响有机物燃烧生成CO2和H2O的质量的测定,故答案为:打开分液漏斗活塞;
(2)装置B中浓H2SO4的作用是除去O2中的水蒸气,防止影响有机物燃烧生成H2O的质量的测定,故答案为:除去O2中的水蒸气;
(3)装置F中碱石灰的作用是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中,影响有机物燃烧生成CO2质量的测定,故答案为:防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中;
(4)由图二G的质谱图可知,G的相对分子质量为88,则8.8g样品G的物质的量为0.1mol,经充分燃烧后,洗气瓶D增加的质量为反应生成水的质量,水的物质的量为,U型管E增加的质量为反应生成CO2的质量,CO2的物质的量为,则,,,该有机物的分子式为C4H8O2,故答案为C4H8O2;
(5)8.8g(物质的量为0.1mol)有机物G跟足量NaHCO3溶液反应,生成标准状况下2.24LCO2(物质的量为0.1mol),说明1个G分子中含有1个羧基,核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6: 1: 1,说明G分子中有3种氢原子,3种氢原子的个数比为6:1:1,则G的结构简式为(CH3)2CHCOOH,故答案为:(CH3)2CHCOOH。
21.(1)2CHCl3+6CH3CH2OH+6Na2HC(OC2H5)3+6NaCl+3H2↑
(2) a 作溶剂,溶解乙醇钠
(3)使能快速逸出,减少副反应发生
(4) 钠与乙醇反应过程放热,可维持温度 用冷水冲淋反应装置
(5) 无水乙醇
该制备反应的原理为:Na与乙醇反应生成乙醇钠和H2,乙醇钠与氯仿反应生成三乙氧基甲烷和NaCl。
【解析】(1)氯仿、乙醇、钠反应制备三乙氧基甲烷,同时生成H2,可理解成乙醇与Na反应生成乙醇钠和H2、乙醇钠与氯仿在60℃~65℃的无水条件下反应生成三乙氧基甲烷和NaCl,故反应的化学方程式为2CHCl3+6CH3CH2OH+6Na2HC(OC2H5)3+6NaCl+3H2↑;答案为:2CHCl3+6CH3CH2OH+6Na2HC(OC2H5)3+6NaCl+3H2↑。
(2)冷凝水的水流方向应与气流方向相反,冷凝水应从a端通入;乙醇能与Na反应生成乙醇钠和H2,加入的无水乙醇是理论量的多倍,由于乙醇钠易溶于乙醇,故多余乙醇的作用是:作溶剂,溶解乙醇钠;答案为:a;作溶剂,溶解乙醇钠。
(3)将钠切成小块,从冷凝管口加入反应器,不搅拌,以保持钠块浮在液面上反应,在液面上Na与乙醇反应生成乙醇钠和H2,其目的是使H2能快速逸出,减少副反应发生;答案为:使H2能快速逸出,减少副反应发生。
(4)为保证反应持续进行,需要控制一定温度,但反应过程中不需要加热,说明乙醇与Na的反应放热,可维持反应所需的温度;若回流时装置中气雾的上升高度过高,为了使反应物充分反应,应采取的措施是用冷水冲淋反应装置,减少反应物的损失;答案为:钠与乙醇反应过程放热,可维持温度;用冷水冲淋反应装置。
(5)三乙氧基甲烷的熔点为-76℃、沸点为146℃,说明三乙氧基甲烷在实验条件下呈液态,根据反应2CHCl3+6CH3CH2OH+6Na2HC(OC2H5)3+6NaCl+3H2↑可知,使用干燥仪器用吸滤法过滤出的固体为NaCl;由于三乙氧基甲烷能溶于乙醇等多数有机溶剂,故用无水乙醇洗涤过滤出的NaCl固体;答案为:NaCl;无水乙醇。
22.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6) b、d 、e
【解析】(1)B元素是碳它的最高价氧化物的结构式;
(2)符合分子式即的所有同分异构的正丁烷和异丁烷两种,结构简式;
(3)电子层结构相同的简单离子,核电荷越大半径越小,,,C、D、E、F简单离子半径由大到小的顺序;
(4)E元素的低价氧化物为,与F的单质的水溶液反应的离子方程式为 ;
(5)D与E能形成2:1的化合物,用电子式表示该化合物的形成过程;
(6)元素E与元素F相比,非金属性较强的是Cl;
a.常温下E的单质和F的单质状态不同,与氧化性还原性无关,a错误;
b.F的氢化物比E的氢化物稳定,说明氯的吸电子能力强,b正确;
c.一定条件下E和F的单质都能与钠反应,没有指明反的难易,c错误;
d.E的最高价含氧酸酸性弱于F的最高价含氧酸,非金属性较强的是Cl,d正确。
e.F的单质能与E氢化物反应生成E单质,说明Cl非金属性较强,e正确;
故选b、d 、e。