必做之精做有机化学02 研究有机化合物的一般步骤和方法学年高二化学人教版选修5Word格式文档下载.docx
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②用质谱仪测定其相对分子质量,得到如图1所示的质谱图;
③用核磁共振仪处理该化合物,得到如图所示2的核磁共振氢谱,图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。
图1 图2
试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是 。
(2)有机物A的实验式是 。
(3)根据A的实验式 (填“能”或“不能”)确定A的分子式。
若能,说明原因 。
(4)有机物A的结构简式为 。
(1)46
(2)C2H6O
(3)能 实验式C2H6O中,氢原子数已达到饱和
(4)CH3CH2OH
4.某化学课外小组以海带为原料制取了少量碘水。
现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液,其实验操作可分解为如下几步:
(A)把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
(B)把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中,并塞好玻璃塞;
(C)检验分液漏斗的活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
(D)倒置漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
(E)旋开活塞,用烧杯接收溶液;
(F)从分液漏斗上口倒出上层水溶液;
(G)将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔;
(H)静置,分层。
就此实验,完成下列各题:
(1)正确操作步骤的顺序是:
(用上述各操作的编号字母填写)
________→________→________→A→G→________→E→F。
(2)上述(E)步骤的操作中应注意_________________________________________________;
上述(G)步骤操作的目的是________________________________________________________。
(3)能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是______________________________________。
(4)下列物质,不能作为从溴水中萃取溴的溶剂的是________________。
A.裂化汽油B.苯C.酒精D.正庚烷
(1)CBDH
(2)使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁;
及时关闭活塞,不要让上层液体流出
使漏斗内外空气相通,以保证进行(E)操作时漏斗里的液体能够流出
(3)CCl4与水不互溶,而且碘在CCl4中的溶解度比在水中的大很多
(4)AC
5.为了测定某有机物A的结构,做如下实验:
①将4.4g该有机物完全燃烧,生成0.2molCO2和3.6g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图1所示的质谱图;
③A的核磁共振氢谱如图2:
(1)有机物A的相对分子质量是_____________
(2)有机物A的实验式是_____________
(3)有机物A的分子式是_____________
(4)红外光谱上发现A有—COOH和2个—CH3则有机物A的结构简式________________
(1)88
(2)C2H4O
(3)C4H8O2
(4)(CH3)2CHCOOH
6.为了测定某仅含碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物的结构,进行了如下实验。
首先取该有机化合物样品4.6g,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5.4g和8.8g;
然后用质谱仪测定其相对分子质量,经测定得到如图1所示的质谱图;
最后用核磁共振仪处理该有机物,得到如图2所示的核磁共振氢谱图。
(1)该有机化合物的相对分子质量为___________;
(2)该有机物的实验式为___________;
(3)能否根据该有机物的实验式确定其分子式___________(填“能”或“不能”),原因是___________,该有机化合物的分子式为___________。
(4)请写出该有机化合物的结构简式___________。
(3)能因为实验式为C2H6O的有机物相对分子质量为46,所以实验式即为分子式C2H6O
(4)CH3OCH3
7.
(1)研究有机物的方法有很多,常用的有①核磁共振氢谱②蒸馏③重结晶④萃取⑤红外光谱⑥过滤,其中用于分子结构确定的有____(填序号)。
(2)下列物质中,其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰的是____(填字母)。
A.CH3CH3B.CH3COOHC.CH3COOCH3D.CH3OCH3
(3)某含碳、氢、氧三种元素的有机物,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,则其实验式是________。
如图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为______,分子式为________。
(1)①⑤
(2)AD
(3)C4H10O74C4H10O
8.中药煎煮法是我国最早使用的传统浸出方法,也是目前常用的一种方法,但不适合于大量的工业生产。
实验室中,回流提取法可以小剂量操作,方法是在圆底烧瓶上连接回流冷凝管。
在圆底烧瓶中装入中药,中药盛放量约为圆底烧瓶容积的
~
,有机溶剂浸过药材表面约1~2cm。
在水浴中加热回流,保持沸腾状态,一定时间后,冷却、过滤。
必要时在药渣中再加入有机溶剂,做第二、三次加热回流,至基本提尽有效成分为止。
回流装置如下图所示(夹持仪器已经省略)。
回答下列问题:
(1)冷凝管属于玻璃套管,外层流动的是冷却水,内层流动的是气体、液体。
回流装置与化学实验中的
装置类似,进水管接 (填“a”或“b”,下同),出水管接 。
(2)回流装置中的冷凝管的作用是 。
(3)某味中药中的有效成分在热溶液中的溶解度较大,在冷溶液中的溶解度较小,为了制取该中药有效成分的晶体,需要对回流液进行的提纯方法是 。
(1)蒸馏 b a
(2)避免或减少有机溶剂挥发损失或造成环境污染
(3)重结晶法
9.A和B两种有机物可以互溶,其有关性质如下表:
相对密度/(20℃)
熔点
沸点
溶解性
A
0.7137
-116.6℃
34.5℃
不溶于水
B
0.7893
-117.3℃
78.5℃
与水以任意比混溶
(1)要除去A和B的混合物中的A,可采用_____________方法即可得到B。
A.蒸馏B.重结晶C.萃取D.加水充分振荡,分液
(2)若B的分子式为C2H6O,核磁共振氢谱表明其分子中有三种化学环境不同的氢原子,强度之比为3︰2︰1。
则B的结构简式为_______________________;
(3)若质谱图显示A的相对分子质量为74,红外光谱及相关提示如下图所示,则A的结构简式为_______________________________。
(1)A
(2)CH3CH2OH
(3)CH3CH2-O-CH2CH3
10.水杨酸甲酯又叫冬青油,是一种重要的有机合成原料。
某化学小组用水杨酸(
)和甲醇在酸性催化剂催化下合成水杨酸甲酯并计算其产率。
实验步骤:
Ⅰ.如图,在三颈烧瓶中加入6.9g(0.05mol)水杨酸和24g(30mL,0.75mol)甲醇,向混合物中加入约10mL甲苯(甲苯与水形成的共沸物,沸点为85℃,该实验中加入甲苯,易将水蒸出),再小心地加入5mL浓硫酸,摇动混匀,加入1~2粒沸石,组装好实验装置,在85~95℃下恒温加热反应1.5小时:
Ⅱ.待装置冷却后,分离出甲醇,然后转移至分液漏斗,依次用少量水、5%NaHCO3溶液和水洗涤;
分出的产物加入少量无水MgSO4固体,过滤得到粗酯;
Ⅲ.将粗酯进行蒸馏,收集221℃~224℃的馏分,得水杨酸甲酯4.5g。
常用物理常数:
名称
分子量
颜色状态
相对密度
熔点(℃)
沸点(℃)
水杨酸甲酯
152
无色液体
1.18
-8.6
224
水杨酸
138
白色晶体
1.44
158
210
甲醇
32
0.792
-97
64.7
请根据以上信息回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________,制备水杨酸甲酯时,最合适的加热方法是___________。
(2)实验中加入甲苯对合成水杨酸甲酯的作用是_____________________________。
(3)反应结束后,分离甲醇的操作是_________________________。
(4)洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是______________,第二次水洗的主要目的是____________________________。
(5)检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是 。
(6)本实验的产率为___________(保留两位有效数字)。
(1)球形冷凝管(冷凝管、冷凝器);
水浴加热
(2)反应产生的水从反应体系中分离开来,使得平衡向右移动,同时可以减少甲醇的用量,从而提高反应的产率
(3)蒸馏(或水洗分液)
(4)洗掉大部分的硫酸洗掉碳酸氢钠
(5)向产品中滴加少量的紫色石蕊试液,观察是否变红(其他检验—COOH的答案合理也可)
(6)59%
11.利用核磁共振技术测定有机物分子的三维结构的研究者获得了2002年诺贝尔化学奖。
如乙醚的结构式为
,如图所示,其核磁共振氢谱中有2个吸收峰。
(1)下列分子中,其核磁共振氢谱中只有1个吸收峰的是________(填字母,双选)。
A.CH3CH3B.CH3COOHC.CH3COOCH3D.CH3COCH3
(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱如图所示,则A的结构简式为________,预测B的核磁共振氢谱上有________个吸收峰。
(3)依据以上信息,由核磁共振氢谱确定C2H6O的分子结构的方法是___________________________。
(1)AD
(2)CH2BrCH2Br2
(3)若核磁共振氢谱中有3个吸收峰,则C2H6O的结构简式为CH3CH2OH,若核磁共振氢谱中有1个吸收峰,则C2H6O的结构简式为CH3OCH3。
12.某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%、含氢为6.67%,其余为氧。
现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一:
用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。
方法二:
核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1:
2:
3,如下图所示。
方法三:
利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如上图所示。
请填空:
(1)A的分子式为________。
(2)A的分子中含一个甲基的依据是________。
a.A的相对分子质量b.A的分子式
c.A的核磁共振氢谱图d.A分子的红外光谱图
(3)A的结构简式为________。
(4)A的芳香类同分异构体有多种,其中符合下列条件:
①分子结构中只含一个官能团;
②分子结构中含有一个甲基;
③苯环上只有一个取代基。
则该类A的同分异构体共有________种。
(1)C9H10O2
(2)bc
(3)
(4)5
13.为了测定某气态烃A的分子式,取标准状况下A的气体置于密闭容器内燃烧,实验测得产物有CO2、CO、H2O,学生甲、乙分别设计方案测定A的最简式,并均认为根据自己设计的方案能求出A的最简式,他们测定的数据如图所示(假设每次处理均反应完全):
甲方案:
燃烧产物
碱石灰质量增加2.52g
CuO质量减少0.32g
石灰水质量增加0.88g
乙方案:
浓硫酸质量增加5.40g
CuO质量减少0.64g
碱石灰质量增加13.20g
(1)根据上述两种方案,你认为能否测得A的最简式:
甲___________、乙__________(填“能”或“不能”)。
根据能测出A的最简式的方案,回答下列问题:
(2)A的最简式为___________。
(3)若要确定A的分子式需要测定的数据是___________。
(1)不能能
(2)CH2
(3)烃A在标准状况下的密度(其他合理答案均可)
14.正丁醛是一种化工原料。
某实验小组利用如图所示的装置合成正丁醛。
发生的反应如下:
CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如下:
沸点/℃
密度/g·
cm−3
水中溶解性
正丁醇
117.2
0.8109
微溶
正丁醛
75.7
0.8017
实验步骤如下:
将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中,加入30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。
在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热。
当有蒸气出现时,开始滴加B中溶液,滴加过程中保持反应温度为90~95℃,在E中收集90℃以上的馏分。
将馏出物倒入分液漏斗中,除去水层,将有机层干燥后蒸馏,收集75~77℃馏分,产量为2.0g。
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加入浓硫酸中?
_______________。
理由是________________________。
(2)加入沸石的作用是___________________________,若加热后发现未加入沸石,应采取的正确操作是____________________________。
(3)上述装置图中,仪器B的名称是__________________________,仪器D的名称是__________。
(4)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中除去水时,水在_____________层(填“上”或“下”)。
(5)反应温度应保持在90~95℃,其原因是____________________。
(6)本实验中,正丁醛的产率为__________________%。
(1)不能 易发生液体迸溅
(2)防止暴沸 冷却后补加
(3)分液漏斗直形冷凝管
(4)下
(5)既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被氧化
(6)51
15.测定有机物中碳和氢的组成常用燃烧分析法,如图是德国化学家李比希测定烃类有机物组成的装置,用氧化铜作催化剂,在750℃左右使有机物在氧气流中全部被氧化为CO2和H2O,用含有固体氢氧化钠和高氯酸镁[Mg(ClO4)2]的吸收管分别吸收CO2和H2O。
(1)甲装置中盛放的是___________,甲、乙中的吸收剂能否颠倒?
___________,说明理由:
___________________________________________。
(2)实验开始时,要先通入氧气一段时间,然后再加热,为什么?
______________________________________________________。
(3)若测得甲装置增重ag,乙装置增重bg,则可求出烃中碳、氢原子的个数比为___________。
(4)若已知试样是纯净物,某次测定时,测出碳、氢原子个数比为11∶23,能否确定其为何种烃?
___________(填“能”或“不能”)。
若能,写出其分子式___________(若不能,此空不必回答)。
(1)高氯酸镁不能氢氧化钠能同时吸收CO2和H2O,无法分别确定生成的H2O和CO2的质量
(2)将装置中的空气排尽,否则空气中含有的二氧化碳和水蒸气会影响测定结果的准确性
(3)9b∶44a
(4)能C22H46
16.化学上常用燃烧法确定有机物的组成,这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成,如图所列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。
请回答下列问题:
(1)产生的氧气按从左到右流向,所选择的装置各导管的连接顺序是 。
(2)C装置中浓硫酸的作用是 。
(3)D装置中MnO2的作用是 。
(4)燃烧管中CuO的作用是 。
(5)若准确称取0.9g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)经充分燃烧后,A管质量增加1.32g,B管质量增加0.54g,则该有机物的实验式为 。
(6)若该有机物溶于水,其分子式中氢原子数为4,则其结构简式为 。
(1)g→f→e→h→i→c→d(d→c)→a→b(b→a)
(2)吸收水分、干燥氧气
(3)催化剂
(4)使有机物更充分氧化为CO2、H2O
(5)CH2O
(6)CH3COOH
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- 必做之精做有机化学02 研究有机化合物的一般步骤和方法学年高二化学人教版选修5 有机化学 02 研究 有机化合物 一般 步骤 方法 学年 化学 人教版 选修
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