题目内容

某化学小组探究液体有机物样品A(C3H8O2)的结构,进行如下实验.
实验一:用如图实验装置,通过Na与A反应确定羟基个数.
试回答下列问题:
(1)有机物A从
分液漏斗
分液漏斗
(填仪器名称)中加入;检验装置甲的气密性的方法是
用止水夹夹住甲、乙间的橡皮管,再从分液漏斗里加水,一段时间后分液漏斗中的水不在滴入烧瓶,表明气密性好
用止水夹夹住甲、乙间的橡皮管,再从分液漏斗里加水,一段时间后分液漏斗中的水不在滴入烧瓶,表明气密性好
.
(2)实验前预先将小块钠在二甲苯中熔化成若干个小球并冷却后再与有机物A反应,其目的是
增大钠与有机物A的接触面积,保证反应从充分
增大钠与有机物A的接触面积,保证反应从充分
.
(3)实验数据记录如下:ρ=l.038g?mL-1
实验编号 有机样品的体积 有机样品的质量 生成气体的体积(标准状况下) I 3.65mL 3.8g 1120mL II 7.30mL 7.6g 2240mL III 14.60mL 15.2g 4000mL
①不能选第
Ⅲ
Ⅲ
组数据来计算A中羟基个数,这组数据出现错误的原因可能是
可能广口瓶中水不足,或者装置漏气或钠不足
可能广口瓶中水不足,或者装置漏气或钠不足
,
②有机物A中羟基个数为
2
2
.
实验二:
欲确定有机物A中含氧官能团的位置,进行如下实验:
①取7.30mL A,Cu作催化剂,经氧化后完全转化成液态有机物B.
②取一质量为m1g的洁净试管,向其中加入足量银氨溶液,滴入化合物B,并水浴加热,待充分反应后,静置,小心倒出上层清液,向试管中小心滴加蒸馏水,倒出,再加入蒸馏水,再倒出,最后将试管烘干并称量.重复2次,试管质量均为m2g.
试回答下列问题:
(1)步骤②中小心滴加蒸馏水的目的是
洗涤附着在银上的可溶物,使测量结果准确
洗涤附着在银上的可溶物,使测量结果准确
.
(2)若m2-m1=43.2g,则有机物A的结构简式是
CH2OH-CH2-CH2OH
CH2OH-CH2-CH2OH
.
分析:实验Ⅰ:(1)有机物样品A(C3H8O2)从分液漏斗加入;根据常用的检验装置的气密性的方法完成;
(2)增大反应物接触面积,可以加快反应速率进行分析;
(3)①第Ⅲ组数据生成的气体体积偏小,属于无效数据;导致氢气体积减少原因可能是广口瓶中水不足,或者装置漏气或钠不足;
②计算出有机物的物质的量和羟基的物质的量,就可以计算出有机物中含有的羟基数;
实验Ⅱ:(1)洗涤附着在银上的可溶物,使测量结果准确;
(2)质量差是银镜反应生成的银的质量,根据关系式计算出B中含有的醛基个数,可以确定A分子中羟基的位置,从而得出A的结构简式.
解答:实验Ⅰ:(1)有机物样品A(C3H8O2)从分液漏斗加入,检验装置甲的气密性的方法为:用止水夹夹住甲、乙间的橡皮管,再从分液漏斗里加水,一段时间后分液漏斗中的水不在滴入烧瓶,表明气密性好,
故答案为:分液漏斗;用止水夹夹住甲、乙间的橡皮管,再从分液漏斗里加水,一段时间后分液漏斗中的水不在滴入烧瓶,表明气密性好;
(2)实验前预先将小块钠在二甲苯中熔化成若干个小球,可以增大钠与有机物A的接触面积,保证反应从充分,
故答案为:增大钠与有机物A的接触面积,保证反应从充分;
(3)①分析表中数据可知,第Ⅲ组数据生成的气体体积偏小,数据无效,应该舍弃;若广口瓶中水不足(或者装置漏气或钠不足)能导致氢气的体积减小,
故答案为:Ⅲ;可能广口瓶中水不足,或者装置漏气或钠不足;
②7.6g有机物样品A(C3H8O2)的物质的量为:
7.6g
76g?mol-1
=0.1mol,
根据关系式:2-OH~H2,羟基的物质的量n(OH)=2n(H2)=2×
2.24L
22.4L?mol-1
=0.2mol,
n(C3H8O2):n(OH)=0.1mol:0.2mol=1:2,
所以有机物A中羟基个数为:2;
故答案为:2;
实验Ⅱ:(1)步骤②中小心滴加蒸馏水的目的是洗涤附着在银上的可溶物,减小误差,使测量结果准确,
故答案为:洗涤附着在银上的可溶物,使测量结果准确;
(2)
质量差m2-m1=43.2g为生成的银的质量,7.30mL A的物质的量是0.1mol,
根据银镜反应醛基与银的关系式为:-CHO~2Ag,
醛基的物质的量为:n(CHO)=0.5×n(Ag)=0.5×
43.2g
108g?mol-1
=0.2mol,说明A被氧化生成的B中含有2个醛基,
所以A分子的结构简式为:CH2OH-CH2-CH2OH,
故答案为:CH2OH-CH2-CH2OH.
点评:本题考查了探究液体有机物样品A(C3H8O2)的结构,涉及了装置气密性检查、羟基个数确定、银镜反应确定醛基个数等,题目中考查的知识点较多,难度较大,需要合理分析、理解题中信息,联系所学知识完成.
练习册系列答案
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本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容.请选择其中一题,并在相应的答题区域内作答.若两题都做,则按A题评分.
A.(1)K3[Fe(CN)6]铁氰化钾又叫赤血盐.是深红色斜方晶体,易溶于水,无特殊气味,能溶于水、丙酮,不溶于乙醇.
①分子内不含有
CEF
CEF
(填序号).
A.离子键         B.极性键         C.金属键D.配位键         E.氢键         F.非极性键
②中心离子的基态电子排布式
[Ar]3d5
[Ar]3d5
.
③配位体CN-的等电子体有
CO、N2
CO、N2
(写出两种).
④用价电子对互斥理论可知二氧化硒分子的空间构型为
V形
V形
.
(2)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜锢硒薄膜电池等.
①第一电离能:As
>
>
Se(填“>”、“<”或“=”).
②硫化锌的晶胞中(结构如右图所示),硫离子的配位数是
4
4
.

B.某化学研究性学习小组为探究某品牌花生油中不饱和脂肪酸的含量,进行了如下实验:
步骤I:称取0.4g花生油样品,置于两个干燥的碘瓶(如图)内,加入10mL四氯化碳,轻轻摇动使油全部溶解.向碘瓶中加入25.00mL含0.01mol IBr的无水乙酸溶液,盖好瓶塞,在玻璃塞与瓶口之间滴加数滴10%碘化钾溶液封闭缝隙,以免IBr的挥发损失.
步骤II:在暗处放置30min,并不时轻轻摇动.30min后,小心地打开玻璃塞,用新配制的10%碘化钾10mL和蒸馏水50mL把玻璃塞和瓶颈上的液体冲洗入瓶内.
步骤Ⅲ:加入指示剂,用0.1mol?L-1硫代硫酸钠溶液滴定,用力振荡碘瓶,直至终点.
测定过程中发生的相关反应如下:

①
②IBr+KI=I2+KBr 
③I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
请回答下列问题:
(1)已知卤素互化物IBr的性质与卤素单质类似,实验中准确量取IBr溶液应选用的仪器是
酸式滴定管
酸式滴定管
,碘瓶不干燥会发生反应的化学方程式
IBr+H2O=HIO+HBr
IBr+H2O=HIO+HBr
.
(2)步骤Ⅱ中碘瓶在暗处放置30min,并不时轻轻摇动的原因是
碘瓶置于暗处可减少溴化氢挥发,不断搅动可以让物质间充分反应
碘瓶置于暗处可减少溴化氢挥发,不断搅动可以让物质间充分反应
.
(3)步骤Ⅲ中所加指示剂为
淀粉溶液
淀粉溶液
,滴定终点的现象
溶液由蓝色恰好变为无色且30秒内不变化
溶液由蓝色恰好变为无色且30秒内不变化
.
(2012?西安一模)某化学学习小组对铝与酸和碱的反应进行探究,过程如下.
实验I:
(1)取形状、大小均相同的铝丝分别与等体积的、PH相同的盐酸、稀硫酸反应,随反应进行,盐酸中生成气体的速率明显比硫酸中生成气体的速率快,对此原因,你认为合理的猜测是下列的
bc
bc
(填写相应的字母);
a.盐酸的物质的量浓度大于硫酸的物质的量浓度
b.Cl-能促进此反应的进行
c.SO42-能抑制此反应的进行
d.硫酸使铝发生钝化
(2)为了探究反应速率不同的原因,请你根据所提供的药品,填写实验方案中的空白部分.
药品:氯化钠固体、硫酸钠固体、硫酸铜固体、氯化铜固体、6mol/L盐酸、3mol/L硫酸、18.4mol/L硫酸、5mol/L硝酸.
方案:取两支试管,分别加入形状、大小均相同的铝丝和等体积的
3mol/LH2SO4
3mol/LH2SO4
(填写相应的试剂,下同),再向其中的一支试管中加入适量的
氯化钠固体(或6mol/LHCl、硫酸钠固体)
氯化钠固体(或6mol/LHCl、硫酸钠固体)
固体,并振荡使固体溶解,观察实验现象.
实验探究:略.
实验II:
取足量的形状、质量均相同的铝丝分别与等体积的6mol/L的盐酸、6mol/L氢氧化钠溶液反应,待反应停止后取出剩余的铝丝洗净、干燥、称量,剩余铝丝的质量关系是前者
大于
大于
后者(填“大于”或“小于”或“等于”);观察反应后的液体,发现铝与盐酸反应后所得的液体是黑色浑浊的,试管底部有少量黑色沉淀,对此现象,同学们进行了如下探究:
(1)提出猜想
同学们查找资料后获得如下信息:工业上用电解法冶炼铝所用的原料氧化铝是从铝土矿中提取的,所以得到的氧化铝中可能还含有微量的氧化铁和二氧化硅两种杂质,据此,同学们提出如下猜想:
猜想1:此黑色固体是铁单质,可能是电解得到的铝与杂质反应生成的,相应的化学反应方程式为
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
;
猜想2:此黑色固体是硅单质,是电解得到的铝与二氧化硅反应生成的.
猜想3:此黑色固体是铝单质,是铝与盐酸反应时因反应过快而变成粉末分散到溶液中;
猜想4:此黑色固体可能是上述若干种单质组成的混合物.
(2)设计实验方案并完成相关实验:
将反应后所得的液体进行过滤、洗涤,分别取少量固体置于两支试管中,完成下列实验:
1向其中的一支试管中加入足量的稀盐酸,观察固体是否溶解.实验时发现固体完全溶解,证明猜想
2
2
一定不正确(填“1”、“2”、“3”、“4”).
②向另一试管中加入足量的氢氧化钠溶液,观察固体是否溶解.实验时发现固体完全溶解,证明猜想
1
1
一定不正确(填“1”、“2”、“3”、“4”);
(3)得出结论
综合实验①②的现象,可推知猜想
3
3
(填“1”、“2”、“3”、“4”)是正确的,固体溶解在氢氧化钠溶液中的离子方程式为:
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
.
(2011?泰州一模)某化学研究性学习小组为探究某品牌花生油中不饱和脂肪酸的含量,进行了如下实验:
步骤Ⅰ:称取0.4g花生油样品,置于两个干燥的碘瓶(如图)内,加入10mL四氯化碳,轻轻摇动使油全部溶解.向碘瓶中加入25.00mL含0.01mol IBr的无水乙酸溶液,盖好瓶塞,在玻璃塞与瓶口之间滴加数滴10%碘化钾溶液封闭缝隙,以免IBr的挥发损失.
步骤Ⅱ:在暗处放置30min,并不时轻轻摇动.30min后,小心地打开玻璃塞,用新配制的10%碘化钾10mL和蒸馏水50mL把玻璃塞和瓶颈上的液体冲洗入瓶内.
步骤Ⅲ:加入指示剂,用0.1mol?L-1硫代硫酸钠溶液滴定,用力振荡碘瓶,直至终点.
测定过程中发生的相关反应如下:
①
②IBr+KI=I2+KBr
③I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
请回答下列问题:
(1)已知卤素互化物IBr的性质与卤素单质类似,实验中准确量取IBr溶液应选用的仪器是
酸式滴定管(或移液管 )
酸式滴定管(或移液管 )
,碘瓶不干燥会发生反应的化学方程式
IBr+H2O=HIO+HBr
IBr+H2O=HIO+HBr
.
(2)步骤Ⅱ中碘瓶在暗处放置30min,并不时轻轻摇动的原因是
碘瓶置于暗处可减少溴化氢挥发,不断搅动可以让物质间充分反应
碘瓶置于暗处可减少溴化氢挥发,不断搅动可以让物质间充分反应
.
(3)步骤Ⅲ中所加指示剂为
淀粉溶液
淀粉溶液
,滴定终点的现象
溶液由蓝色恰好变为无色且30秒内不变化
溶液由蓝色恰好变为无色且30秒内不变化
.
(4)反应结束后从液体混合物中回收四氯化碳,所需操作有
分液、蒸馏
分液、蒸馏
.

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