题目内容

16．分别由C、H、O三种元素组成的有机物A、B、C互为同分异构体，它们分子中C、H、O元素的质量比为15：2：8，其中化合物A的质谱图如图1．

A是直链结构，其核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为1：1：2，它能够发生银镜反应．B为五元环酯．C的红外光谱表明其分子中存在甲基．其它物质的转化关系如图2：
（1）I的分子式是：C5H8O4．I分子中的官能团名称是：羧基．
（2）D和H的结构简式分别是：CH3CH（OH）CH2CH2COOH、OHCCH2CH2CH2COOH．
（3）写出下列反应方程式（有机物用结构简式表示）：D→CHOOCCH2CH2CH（OH）CH3$→_{△}^{浓硫酸}$HOOCCH2CH=CHCH3+H2O；H→G2HOOCCH2CH2CH2CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2HOOCCH2CH2CH2CHO+2H2O．

分析 分别由C、H、O三种元素组成的有机物A、B、C互为同分异构体，它们分子中C、H、O元素的质量比为15：2：8，则C、H、O元素的原子个数之比=$\frac{15}{12}$：$\frac{2}{1}$：$\frac{8}{16}$=5：8：2，根据A的质谱图知，A的相对分子质量是100，设A的分子式为（C5H8O2）x，则100x=100，故x=1，则A的分子式为C5H8O2，A是直链结构，其核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为1：1：2，它能够发生银镜反应，则A中含有醛基，A的不饱和度=$\frac{5×2+2-8}{2}$=2，A的结构简式为OHCCH2CH2CH2CHO，A发生氧化反应生成I，则I的结构简式为HOOCCH2CH2CH2COOH．B为五元环酯，B发生水解反应、酸化得到D，D发生消去反应得到C，C的红外光谱表明其分子中存在甲基，C发生信息中反应生成E，E水解酸化得到F，F与氢气发生加成反应得到G，G连续氧化得到I，则G中羟基位于碳链端位，E为卤代烃，则E中卤原子子位于碳链端位，可推知B的结构简式为，则D为CH3CH（OH）CH2CH2COOH，C为CH3CH=CHCH2COOH，E可以为ClCH2CH=CHCH2COOH，F为HOCH2CH=CHCH2COOH，G为HOCH2CH2CH2CH2COOH，H为OHCCH2CH2CH2COOH，据此解答．

解答 解：分别由C、H、O三种元素组成的有机物A、B、C互为同分异构体，它们分子中C、H、O元素的质量比为15：2：8，则C、H、O元素的原子个数之比=$\frac{15}{12}$：$\frac{2}{1}$：$\frac{8}{16}$=5：8：2，根据A的质谱图知，A的相对分子质量是100，设A的分子式为（C5H8O2）x，则100x=100，故x=1，则A的分子式为C5H8O2，A是直链结构，其核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为1：1：2，它能够发生银镜反应，则A中含有醛基，A的不饱和度=$\frac{5×2+2-8}{2}$=2，A的结构简式为OHCCH2CH2CH2CHO，A发生氧化反应生成I，则I的结构简式为HOOCCH2CH2CH2COOH．B为五元环酯，B发生水解反应、酸化得到D，D发生消去反应得到C，C的红外光谱表明其分子中存在甲基，C发生信息中反应生成E，E水解酸化得到F，F与氢气发生加成反应得到G，G连续氧化得到I，则G中羟基位于碳链端位，E为卤代烃，则E中卤原子子位于碳链端位，可推知B的结构简式为，则D为CH3CH（OH）CH2CH2COOH，C为CH3CH=CHCH2COOH，E可以为ClCH2CH=CHCH2COOH，F为HOCH2CH=CHCH2COOH，G为HOCH2CH2CH2CH2COOH，H为OHCCH2CH2CH2COOH．
（1）由上述分析可知，I的结构简式为HOOCCH2CH2CH2COOH，分子式为C5H8O4，含有羧基，
故答案为：C5H8O4；羧基；
（2）由上述分析可知，D的结构简式为CH3CH（OH）CH2CH2COOH，H结构简式为：OHCCH2CH2CH2COOH，
故答案为：CH3CH（OH）CH2CH2COOH；OHCCH2CH2CH2COOH；
（3）D→C的反应方程式为：HOOCCH2CH2CH（OH）CH3$→_{△}^{浓硫酸}$HOOCCH2CH=CHCH3+H2O；
G→H的反应方程式为：2HOOCCH2CH2CH2CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2HOOCCH2CH2CH2CHO+2H2O，
故答案为：HOOCCH2CH2CH（OH）CH3$→_{△}^{浓硫酸}$HOOCCH2CH=CHCH3+H2O；
2HOOCCH2CH2CH2CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2HOOCCH2CH2CH2CHO+2H2O．

点评 本题考查了有机物的推断，正确推断A的结构简式是关键，再综合分析确定B的结构简式，需要学生熟练正确官能团的性质与转化，侧重考查学生分析推理能力，难度中等．

练习册系列答案
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6．含有非极性共价键的物质是（　　）
A．H2B．N2C．SO2D．NH3
7．某研究小组模拟工业上以黄铁矿为原料制备硫酸的第一步反应：4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2，进行图1实验，并测定该样品中FeS2样品的纯度（假设其它杂质不参与反应）．

实验步骤：称取研细的样品4.000g放入图1b装置中，然后在空气中进行煅烧．为测定未反应高锰酸钾的量（假设其溶液体积保持不变），实验完成后取出d中溶液10mL置于锥形瓶里，用0.1000mol/L草酸（H2C2O4）标准溶液进行滴定．（已知：5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2H2SO4）
请回答下列问题：
（1）称量样品质量能否用托盘天平不能（填“能”或“不能”）；
（2）装置a的作用是干燥空气，观察气体流速；
（3）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是促进装置中的二氧化硫气体全部吸收；
（4）滴定时，发生反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，已知滴定管初读数为0.10mL，末读数如图2所示，消耗草酸溶液的体积为15.00mL；
（5）该样品中FeS2的纯度为90%；
（6）若用图3装置替代图1实验装置d，同样可以达到实验目的是②．（填编号）
4．实验和探究对化学学科的发展起着非常重要的作用
（1）写出下列实验过程中所体现的总的离子反应方程式：
①用PH试纸测得醋酸钠溶液呈碱性：CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-
②用石墨做电极，电解硝酸银溶液后，溶液呈酸性：4Ag++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+4H++O2↑
③根据浑浊出现的快慢，探究硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素：S2O32-+2H+=S↓+SO2+H2O
（2）已知锌能溶解在NaOH溶液中，产生H2．某同学据此设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案，将单侧面积为S、质量为m1的镀锌铁皮与石墨用导线相连，放入6mol•L-1NaOH溶液中，判断锌层完全反应的标志是：生成氢气的速率突然减慢，最后，取出铁片用水冲洗、烘干后称量，得质量为m2，设锌镀层单侧厚度为h，锌的密度为ρ，则h=$\frac{（{m}_{1}-{m}_{2}）}{2ρs}$
（3）实验室测定绿矾中FeSO4•7H2O含量的步骤是：称1g绿矾，用30mL蒸馏水溶解并加入H2SO4溶液和H3PO4溶液，再用0.02mol/L KMnO4标准溶液滴定到溶液刚变成粉红色，停止滴定，消耗标准溶液VmL．反应中涉及的重要化学方程式有：
MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O
5Fe3+（黄）+2H3PO4═H3[Fe（PO4）2]（无色）+3H+
①绿矾的含量为2.78V%．
②H3PO4的作用是消除Fe3+的颜色干扰．
11．实验室常利用甲醛法测定（NH4）2SO4样品中氮的质量分数，其反应原理为：4NH4++6HCHO═3H++6H2O+（CH2）6N4H+[滴定时，1mol（CH2）6N4H+与1mol H+相当]，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸．某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验：
步骤Ⅰ：称取样品1.500g．
步骤Ⅱ：将样品溶解后，完全转移到250mL容量瓶中，定容，充分摇匀．
步骤Ⅲ：移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中，加入10mL 20%的中性甲醛溶液，摇匀、静置5min后，加入1～2滴酚酞试液，用NaOH标准溶液滴定至终点．按上述操作方法再重复2次．
（1）根据步骤Ⅲ填空：
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中氮的质量分数偏高（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去NaOH标准溶液的体积无影响（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
③滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察B．
A．滴定管内液面的变化
B．锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时的现象：最后一滴NaOH溶液滴下，溶液由无色到粉红（或浅红），且半分钟内不变色．
（2）滴定结果如下表所示：
滴定
次数		待测溶液的体积/mL标准溶液的体积
滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL
125.001.0221.03
225.002.0021.99
325.000.2020.20
若NaOH标准溶液的浓度为0.101 0mol/L，则该样品中氮的质量分数为_18.85%．
1．下列说法中正确的是（　　）
A．将纯水加热至较高温度，水的离子积变大，pH减小，呈酸性
B．碱性氢氧燃料电池工作时，OH-向正极迁移
C．反应2A（g）+B（g）═3C（s）+D（g）在一定条件下能自发进行，说明该反应的△H＞0
D．用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4沉淀，可将BaSO4转化为BaCO3
8．甲醇可作为燃料电池的原料．CH4和H2O为原料，通过下列反应反应来制备甲醇．
Ⅰ：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.0KJ•mol-1
Ⅱ：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H=-129.0KJ•mol-1
（1）CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为：CH4（g）+H2O（g）=CH3OH （g）+H2（g）△H=+77kJ•mol-1．
（2）将1．OmolCH4和2.0molH2O（g）通入容积为100L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1．

①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为0.003 mol•L-1•min-1．
②100℃时反应I的平衡常数为2.25×10-4．
（3）在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的$\frac{1}{2}$，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O．（填字母序号）．
A．c（H2）减少；B．正反应速率加快，逆反应速率减慢；C．CH3OH的物质的量增加；D．重新平衡c（H2）/c（CH3OH）减小；E．平衡常数K增大
（4）写出甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池正极的电极反应式：Co2+-e-=Co3+．
（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化．实验室用图2装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式Co2+-e-=Co3+．
②写出除去甲醇的离子方程式6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+．
5．化学与生活息息相关，下列说法不正确的是（　　）
A．用食醋可除去热水壶内壁的水垢
B．淀粉，油脂和蛋白质都是高分子化合物
C．乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2，但二者分子中官能团不同
D．甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应不属于同一类型的反应
6．下列对于“摩尔”的理解正确的是（　　）
A．摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol
C．摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
D．国际上规定，0.012kg碳原子所含有的碳原子数目为1摩

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