12科学家怎样研究有机物每课一练苏教版选修5docx.docx

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1.2科学家怎样研究有机物每课一练（苏教版选修5）

基础达标

1.（2006上海高考，4）下列不符合当今化学研究方向的是（）

A.发现新物质

B.合成新材料

C.研究化学反应的微观过程

D.研究化学反应中原子守恒关系

解析：

当今化学研究的主耍方向是发现新物质，合成新材料，开发新能源，揭示化学反应的微观过程以及“绿色化学”等，化学反应中原子守恒关系是古代化学所研究的内容。

答案：

D

2.（2005湖北武汉模拟）下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是（）

A.

甲苯苯环上的一个氢原子被一•个含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种

ch=ch2互为同分异构体的芳香族化合物有&种

C•含有5个碳原子的某饱和链性，其一氯収代物有8种

可生成5种一硝基収代物

解析：

A中甲苯苯环上共有3种氢原子，含3个碳原子的烷基共有两种（一CH2CH2CH3,

ch3chch

B错。

C中5个碳原子的饱和链坯有以下几种情况：

CH3CH2CH2CH2CH3有3种一氯収

ch3

共8种,C正确。

D中菲的结构对称,其硝基可被収代的位置如下图:

答案：

B

3.某有机物在氧气屮充分燃烧，生成的水蒸气和CO?

的物质的量Z比为1：

1,山此可得出结论是……（）

A.该有机物分子中C、H、O个数比为1：

2：

3

B.分子中碳氢原子个数比为2:

1

C.有机物中必定含氧

D.无法判断有机物中是否含有氧元素

解析:

由n（H2O）:

n（CO2）=l:

1,可推知/z（C）:

n（H）=l:

2,要想判断有机物中是否含氧,应知道/（HQ、/m（CO2）及有机物的质量。

若加（有机物）”（C）+/n（H）,则不含氧元素;若加（有机物）〉加（CH""}!

）,贝!

］含氧元素o

答案:

D

4.（经典冋放）充分燃烧某液态芳香烧X,并收集产生的全部水，恢复到室温时，得到水的质昴跟原芳香坯X的质量相等。

则X的分子式是（相対原子质量：

H：

1,C：

12,0：

16）（）

A.CioHi^B.C11H14

C.C12H18D.C13H20

解析：

桂燃烧后,其中的H全部转入水中,故水中氧元素的质量等于烽中碳的质量。

芳香坯中:

“（C）_加（C）/12_加（0）/12_16/12_2

h（H）-m（H）/l~~2/1~3

答案：

C

5.已知某种有机物X有如下性质：

①X不和碳酸氢钠反应；②X的蒸气对出的相对密度为46.0；③取1.84gX与过量的金属钠完全作用后，生成672mL（标准状况）气体；④一定质量的X完全燃烧后，产生的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，使两者的质量分别增加3b0g和66.0g,则X的结构简式为。

解析：

由②得M（X）».0=92,由①③知其为醇类，册冷“02m“，X和Na

13t

产生金不T°03mO1气体’则呗X产生15罰压，所以小中有3个—OH,

山④知n（CO2）:

n（H2O）=3：

4,即X中n（C）:

n（H）=3:

8,由价键规律知其分子式为C3H8OX,

CH2—CH—CH.

III*

相对分子质量为92,则x=3,即分子式为C3H8O3,结构简式为：

0H0H=答案：

CH2OH—CHOH—CH2OH

6.有机化合物分子中，与4个不同的原子或基团相连的碳原子称作“手性”碳原子。

例如,

——C——f

&

中a、b、e、f均不相同,C为“手性”碳原子。

则分子式为C4H10O的有机化合物

中，含有“手性”碳原子的结构'为3

解析：

根据手性碳原子的信息，要使C4Hlt）O成为手性碳原子，其结构式为:

H

I

3

CH

2

Hc

HO—C—CHa

HO—CH—CH2CH3

答案：

也

7.収3.40g只含拜基，不含其他官能团的液态饱和多元醉，置于5.00L氧气中，经点燃,醉完全燃烧。

反应后气体体积减少0.56Lo将气体经足MNaOH溶液吸收，体积乂减少2.80L（所有体积均在标准状况下测定）。

（1）3.40g醇中C、H、O物质的量分别为Cmol,Hmol,Omol,

该醇中C、H、O的原子数之比为o

（2）山以上比值能否确定该醇的化学式？

其原因是

（3）/ill果将该多元醇的任意一个耗基换成一个卤原子，所得到的卤代物都只有一种，试写出该饱和多元醇的结构简式：

o

解析：

本题主要考杳了有关分子式和结构式确定的有关计算。

（1）据题意，气体经足量NaOH吸收，休积减少2.80L,此休积R卩为CO?

的休积，则3.40g醇中C的物质的量为：

2QQT

n（C）=/z（CO2）=—:

=0.125mol,生成CO2消耗O2的体积等于CO2的体积，&J2.80L。

22.4L/mol

又因为液态醇与5.00LO2燃烧，体积减少0.56L,故还有0.56L02用于生成水，但必须特

2.80

别注意的是，生成的HO中还有部分氧原子来自于醇，因此不能根据0.56LO2來计算出0的量。

要根据反应前后质量不变来计算醇中H的物质的量。

参加反应的V（02）=0.56L+

3.40

3.36L

L=3.36L,wz（O^）=x32g/mol=4.80g,w（H?

0）=3.40g+4.80g-0.125x44g=2.70go

22.4L/moI

由71（0:

〃（H）：

w（O）=0.125mol:

0.300mol:

0.100mol=5：

12：

4。

故该醇最简式为C5H12O40

（2）因H已饱和，所以它本身就是分子式。

（3）山分子式C5H12O4^II,该多元醇为四元醇，根据题目要还求英结构简式为:

C（CH2OH4o答案:

（1）0.1250.3000.1005：

12：

4⑵可以因为该实验式中氢原子个数已饱

和，所以实验式即化学式（3）C（CH2OH）4

8.（2006&徽介肥二模）吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品，吗啡分子中C、H、N的质量分数依次为715.8%、6.67%、4.91%,其余为氧。

⑴写出吗啡的化学式：

并计算其相对分子质量（己知吗啡

的相对分子质量不超过300）：

o

（2）已知海洛因是吗啡的二乙酸酯，则海洛因的柑对分子质量为,化学式为

140

解析：

假设吗啡分子屮只有一个氮原子：

一=285,山于吗啡的相对分子质最不4.91%

大于300,如果其分子中含有2个氮原子，其相对分子质量必大于300,故可知其相对分子质量为285o分子中C、H、O的原子数：

/2（C）=285x7L灾％

小、“°6.67%“…、“°1—71.58%—6.67%—4.91%o心、—门

/1（H）=285x=19^（0）=285x=3。

所以可知吗

12

16

啡的化学式为C17HI9NO3o因海洛因是吗啡的二乙酸酯，则考虑酯化反应过程，形成乙酸酯

R—OH4-CH3COOH——H3COOR+H2O

时:

（6°）18,则每1分子CHsCOOH参加酯

化，所生成的酯比原来的醇相对分子质量増加60-18=42,海洛因是吗啡的二乙酸酯，则海洛因的相对分子质量比吗啡增加42x2=84,所以海洛因的相对分子质量为285+84=369o纽成上则増加了2（C2H4O2—H2O）=C4H4O2,则海洛因的化学式为C2,H23NO5o

答案：

（1）C17H19NO3285

（2）369C2iH23NO5

9.

通常，烷桂可以山相应的烯坯经催化加氢得到。

有一种烷坯A,分子式是C9H20,它却不能山任何C9H18的烯烧催化加氢得到；而另有A的三个同分异构体B、C、D,却分别可山血且只能山1种相应的烯烧催化加氢得到。

A及另外三种同分异构休的结构简式分别是：

C

-cIC

-

cIC——

-

cIC

C—

异构体可由A推出:

3

H

c——

综合应用

io.己知

8O

II

CH3—c—OH

酯化时，不可能生成的是（）

0

Ach3—c—,8OC2H5

0

II

Bch3—c—OC2H5

c.h—18oh

d.h2o

解析:

CH3COOH与CH3CH2OH酯化时,CH3COOH脱去一oh,血ch3ch2oh脱去一h,

8O180

IIII

故C也一C—OH和chqwh反应生成电—C—O-CH£也和而

Ao

答案：

A

11.（2005全国高考理综II,29）某有机化合物A的相对分子质量大于110,小于150。

经分析得知，其中碳和氢的质量分数Z和为52.24%,其余为氧。

请冋答：

（1）该化合物分子中含有几个氧原子，为什么？

（2）该化合物的相对分子质量是。

（3）该化合物的化学式（分子式）是o

0

II

（4）该化合物分子中最多含个—C—官能团。

解析：

A中w（O）=l-52.24%=47.76%o若Mr（A）=150,英中O原子个数为150x47.76%一”匸’卄I店，人蚪、「110x47.76%、

=4.4775；若Mr（A）=l10,英中O原了个数为=3.2835。

买1616

16x4

际O原子个数介于3.2835和4.4775Z间，即N（O）=4,则M（A）==134。

其中

八47.76%

Ar（C）+Ar（H）=134-16x4=70,可确定分子式为C5HI0O4,C5H10O4与5个C原子的饱和衍生物

0

II

（C5H12OJ比较可知，分子中最多含2个—C—0

答案：

4个氧原子，因110

（2）134（3）C5H10O4（4）1

12.有0.2mol某有机物和0.5mol氢气在一密闭容器中燃烧所得产物为二氧化碳、一氧化碳和水蒸气。

产:

物依次通过浓H2SCU时，浓H2SO4的质量増加了10.8g：

再通过灼热的氧化铜时，氧化铜的重量减轻了3.2g；又通过碱石灰时，碱石灰的质量增加了17.6g,求有机物的分子式，并写出其可能的结构简式。

解析：

燃烧产物通过浓H2SO4后，浓H2SO4增加的质量即为水的质気有机物燃烧产物中含CO,说明O2不足；CuO质量减轻，是山于被CO还原失氧而减轻；CO?

的总物质的量等于0.2mol有机物中所含碳原子的物质的量。

（l）/?

（C）=n（CO2）=-I—"*—=0.4mol

44g/mol

/7（H）=2/KH2O）="%一x2=1.2mol

I8g/mol

（2）0.2mol有机物中含氧原子的物质的量：

曲原子守恒解得：

（也x2+竺xl）-（0.5x2）-—=0.2mol

441816

（3）有机物的分子式：

1mol有机物中含C、H、O的物质的量分别为：

因此，该有机物的分子式为：

C2H6Oo

（4）有机物可能的结构简式：

CH3CH2OH或CH3—O—CH3o

答案：

有机物的分子式为C2H6O,可能的结构简式为CH3—O—CH3o

13.（2006福建福州一模）A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。

已知：

A中碳的质量分数为44.1%,氢的质量分数为8.82%;A只含一种官能团，口每个碳原子上最多只连一•个官能团；A能与乙酸发生酯化反应，但不能在两个相邻碳原子上发生消去反应。

请填空:

（1）A的分子式是,其结构简式是o

（2）写出所有满足下列3个条件的A的同分异构体的结构简式：

①属直链化合物；②与A具有相同的官能团：

③每个碳原子上最多只连一个官能团。

这些同分异构体的结构简式是

心才.44.18.8247.08口尺*卜“

解析:

A中N（C）：

N（H）:

N（O）=——:

——：

=5:

12:

4,A的瑕简式为C5Hl2O4,

12116

氢原子已达饱和，故A分子式为C5H12O4,A与乙酸能反应口只含一种官能团，A为饱和四元醇，A分子中存在一个季碳原子。

ch2oh

hoch2—c—ch2oh

答案：

（1）C5H12O4CHqOH

hoch2ch2ch—chch2oh、、

OHOH

hoch2—ch—ch2—chch2oh

OHOH

14.

实验室用燃烧法测定某种氨基酸（C\HyOzNp）的分子纽.成，取吨该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧。

生成CO?

、出0和N2。

现按下图装置进行实验，请完成下列问题：

⑴实验开始吋，首先要通入一段吋间的氧气，其理山是。

（2）以上装置中需要加热的仪器有（填字母），操作吋应先点燃处的酒精

灯。

（3）A装置中发生反应的化学方程式为o

（4）装置D的作用是o

（5）读取2的体积时,应注意①，②o

（6）实验中测得2的体积为VmL（己折算成标准状况），为确定此氨基酸的分子式，还需

要的有关数据有，

A.生成CO2气体的质杲

B.生成水的质最

C.通入。

2的体积

D.氨基酸的相对分子质量

解析：

本题主要考查用燃烧法确定有机物分子纽•成的方法。

在实验中浓H2SO4的作用是吸水，浓H2SO4瓶增重的质昴即为水的质量；碱石灰增重质量即为CO?

质量；通过铜网完全吸收02后，通过排水法测N2的体积，这样便可求出氨基酸样品的实验式，再知道氨基酸的相对分子质量，便可求出其分子式。

为保证实验测定的准确性，需采収一系列措施，实验前先通过纯氧排尽空气，以免影响N2体积的测定。

答案：

（1）排出体系中的空气（主要是N2）

（2）A、DD

⑶C’HQ.N"+[x+^---]0.>xCO.+上乩0+£弘

52742_~2~2~

（4）吸收未反应的02，保证最终收集到的气体是N?

（5）①调节使E中左右两管液面相平②视线应与凹液面最低点相切

（6）ABD

拓展探究

15.军事上的“地表伪装”是一使军事保护的外观色彩、红外反射与环境吻合。

BASF是在20世纪70年代开发的花系新型红外伪装述原染料，该染料为橄榄色或黑色。

其化学结构为:

请完成下列问题：

⑴染料BASF的分子式可表示为C2n+24HXN3O6,则x=。

（2）1mol该物质与Na反应产生氢气的量及在催化剂作用下加成所需氢气的量，其最大

值（物质的量）分别为、0

（3）当*3吋，其中碳原子上的一氯収代物可能有种。

解析：

（1）山于所给结构左右对称，故先杳出右侧的氢原子数为：

上、下苯环齐两个，—OH上一个，〃个一CH2—±2/z个，共⑵z+5）个，所以x=4/z+10o

（2）1mol该物质含2mol競基，产生1molH2；所给结构中含10个C==C,4个C==0催化加氢时消耗氢气14moL

（3）当»=3时，可在下列编号处发生一氯取代反应生成5种产物。

3