题目内容

3．已知某种有机物A的质谱图和红外光谱图如图所示：
回答下列问题：
（1）结合以上谱图推断：有机物A的相对分子质量为74，分子式为C3H6O2，
该有机物与氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程为：CH3COOCH3+NaOH$\stackrel{△}{→}$CH3COONa+CH3OH．
（2）链烃B的相对分子质量比A小4，含2个甲基，并能使溴的四氯化碳溶液褪色，写出B所有可能的结构简式（包括顺反异构）：、、、．
（3）链烃C是B的同系物，且其对乙烯的相对密度为3，C的核磁共振氢谱显示：C中只含有一种氢原子．则C在一定条件下发生聚合反应的方程式为：．

分析 （1）质谱图最右边的分子离子峰表示该物质的相对分子质量；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，书写A的结构式，据此解答；
（2）A的相对分子质量为74，所以B的相对分子质量为70．B能使溴的四氯化碳溶液褪色，B中含有不饱和键，由相对分子质量可知B为烯烃，计算碳原子数目判断B的分子式，含有2个甲基，若双键在端位置，则含有1个支链（支链中不含支链），若双键不再端位置，则不含支链，据此书写；
（3）链烃C是B的同系物，且其对乙烯的相对密度为3，则C的分子式为C6H12，C的核磁共振氢谱显示：C中只含有一种氢原子，则为C=C双键连接4个甲基．

解答 解：（1）质谱图最右边的分子离子峰表示该物质的相对分子质量．根据质谱图可知，该有机物的相对分子质量为74；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．所以A的结构简式为CH3COOCH3，分子式为C3H6O2；CH3COOCH3与氢氧化钠溶液在加热条件下，发生水解反应生成乙酸钠、甲醇，反应方程式为：CH3COOCH3+NaOH$\stackrel{△}{→}$CH3COONa+CH3OH，
故答案为：74；C3H6O2；CH3COOCH3+NaOH$\stackrel{△}{→}$CH3COONa+CH3OH；
（2）A的相对分子质量为74，所以B的相对分子质量为70．B能使溴的四氯化碳溶液褪色，B中含有不饱和键，由相对分子质量可知B为烯烃，令B的分子式为CnH2n，则14n=70，所以n=5，故B的分子式为C5H10，B含有2个甲基，若双键在端位置，则含有1个支链（支链中不含支链），B可能的结构简式为、．若双键不再端位置，则不含支链，B可能的结构简式为、，
故答案为：、、、；

（3）链烃C是B的同系物，且其对乙烯的相对密度为3，则C的分子式为C6H12，C的核磁共振氢谱显示：C中只含有一种氢原子，则为C=C双键连接4个甲基，C的结构简式为，发生加聚反应的方程式为：，
故答案为：．

点评 本题考查有机物结构式的确定、同分异构体书写等知识，题目难度中等，根据质谱图确定A的相对分子质量是关键，注意基础知识的掌握，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力．

练习册系列答案
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8．下列说法正确的是（　　）
A．摩尔是把可称量物质与微观粒子联系起来的一个国际基本物理量
B．气体的摩尔体积与温度和压强有关，温度越高，体积越大
C．任何一种微观粒子，其摩尔质量以g/mol为单位，数值与这种粒子的相对分子质量或相对原子质量相同
D．若x个N（氮）原子的质量是1g，则阿伏加德罗常数可表示为14x  mol-1
9．下列变化过程，属于还原反应的是（　　）
A．HCl→MgCl2B．Na→Na+C．CO→CO2D．Fe3+→Fe
11．设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（　　）
A．标准状况下，22.4LCH4和CH2C12的混合物所含分子数为NA
B．用含0.2mo1 FeC13的饱和溶液制得胶体，其中所含氢氧化铁胶粒的数目为0.2 NA
C．由NO2和CO2组成的混合气体中共有NA个分子，其中氧元素的质量一定为32g
D．2LpH=1的HA酸溶液与足量锌粒反应，生成H2的分子数一定为0.1 NA
18．（1）某校化学兴趣小组用如下图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失．请回答下列问题：

①写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，Al3++4OH-=2H2O+AlO2-或Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓，Al3++3OH-═Al（OH）3↓，Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O．
②溶液a中存在的阴离子有Cl-、AlO2-、OH-；在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的pH的原因是因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀AlO2-时，需要控制溶液的pH，以防止部分氢氧化铝转化成Al3+；为此，改进方法是通入过量二氧化碳气体．
（2）该化学小组又测定一定质量的某镁铝混合物中镁的质量分数，设计了如下实验方案：

方案Ⅰ：镁铝混合物$→_{充分反应}^{足量溶液A}$测定生成气体的体积
方案Ⅱ：镁铝混合物$→_{充分反应}^{足量溶液B}$测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是C（（填代号）　　）
A．溶液A选用NaOH溶液
B．若溶液B选用浓硝酸，则测得镁的质量分数偏小
C．溶液A和B均可选用稀硝酸
D．实验室中方案Ⅱ更便于实施．
8．以赤铁矿（化学成分为Fe2O3）为原料，经铝热反应所得的熔融物一般是铁铝合金，查阅《化学手册》得知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点，沸点数据如下：
物质AlAl2O3FeFe2O3
熔点/℃660205415351462
沸点/℃246729802750 
请回答下列问题：
（1）写出铝热反应的化学方程式：2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al2O3；
（2）从表中数据推测铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金的理由：Al的熔点比Fe的低；
（3）根据已有知识写出一种验证产物中有Fe的最简单方法：用磁铁吸引，如果能吸引，说明有铁生成；
（4）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的熔融物中含有金属铝．（只用反应离子方程式表示）：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
（5）在铝热反应中，若铝粉用得过多，在反应后还可回收到铝和氧化铝的混合物，假设针15g该混合物加入150mL稀硫酸中，在标准状况下放出1.68L氢气，为中和过量的硫酸，并使溶液中的Al3+恰好完全转化为Al（OH）3沉淀，需要200mL浓度为6mol•L-1的NaOH溶液，同该稀硫酸的物质的量浓度是4mol/L．
15．士兵在野外加热食物时通常采用“无焰食物加热器”，其主要化学成分为镁粉、铁粉、氯化钠粉末，使用时加入水与其中的镁反应放出热量．下面是在室温下（20℃）对该产品的两个探究实验：
【实验I】向加有等量水的三个相同隔热容器中分别加入下列各组物质，结果参见图l．
①1.0mol镁条、0.10mol铁粉、0.10mol氯化钠粉末；
②将1.0mol镁条剪成100份、0.10mol铁粉、0.10mol氯化钠粉末；
③1.0mol镁粉、0.10mol铁粉、0.10mol氯化钠粉末．
【实验2】向加有100mL水的多个相同隔热容器中分别加入由0.10mol镁粉、0.50mol铁粉及不同量的氯化钠粉末组成的混合物，不断搅拌，第15min时记录温度升高的幅度，参见图2．

请回答下列问题：
（1）实验l证实了该反应的反应速率与镁的表面积有关．
（2）实验2中当NaCl的用量大于0.125mol时，实验就无须再做的原因是C（填字母）．
A．加入更多的NaCl不再增加反应速率B．加入NaCl反而会降低反应速率
C．已达到沸点不再有温度变化    D．需要加入更多的铁粉来提高温度
（3）如果在实验2中加入了0.060mol的NaCl，则第15min时混合物的温度最接近于D（填字母）．
A．34℃B．42℃C．50℃D．62℃
（4）铁粉、NaCl能使反应速率加快的原因是镁粉、铁粉与NaCl的水溶液构成了原电池，加快了反应速率．
12．下列关于Na元素的叙述中，不正确的是（　　）
A．Na原子最外层有1个电子B．Na单质能跟水反应放出氢气
C．Na原子比Mg原子更易失去电子D．Na与氧气在加热条件下生成氧化钠
13．某有机物的结构简式为下列的叙述错误的是（　　）
A．此有机物的官能团是羟基和碳碳双键
B．能在催化剂条件下与H2发生加成反应
C．此有机物不能发生加聚反应
D．在浓H2SO4催化下能与乙酸发生酯化反应

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