题目内容

7．某有机化合物A的相对分子质量大于150且小于200．经分析得知，化合物中碳、氢、氧的质量比为7.5：1.125：3．A具有酸性，是蜂王浆中的有效成分，物质的量为0.0002mol的A需用20.0 mL 0.0100mol/L氢氧化钠水溶液来滴定达到滴定终点．
（1）有机化合物A的相对分子质量是186，该化合物的化学式（分子式）C10H18O3．
（2）已知A能使溴的四氯化碳溶液褪色，A发生臭氧化还原水解反应生成B和C，B能发生银镜反应，且能与金属钠或氢氧化钠溶液反应．
信息提示：在一定条件下，烯烃可发生臭氧化还原水解反应，生成羰基化合物，该反应可表示为：     
（R  R′R″为烃基或氢）
 以上反应和B的进一步反应如图所示．

1molD与适量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳44.8L（标准状况）．若将D与F在浓硫酸作用下加热，可以生成一个化学式（分子式）为C4H4O4的六元环G，该反应的化学方程式是HOOCCOOH+HOCH2CH2OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+2H2O，反应类型是酯化反应．D与碳酸氢钠反应的化学方程式是HOOCCOOH+2NaHCO3=NaOOCCOONa+2CO2↑+2H2O．
（3）经测定，有机化合物C没有支链，分子中没有-CH3．写出有机化合物A的结构简式OHC（CH2）6CH2OH．

分析 A具有酸性，物质的量为0.0002mol的A需用20.0 mL 0.0100mol/L氢氧化钠水溶液来滴定达到滴定终点，说明A中有一个羧基，化合物中碳、氢、氧的质量比为7.5：1.125：3，所以氧元素的质量分数为$\frac{3}{7.5+1.125+3}$=0.258，假设分子中有2个氧原子，则相对分子质量为$\frac{32}{0.258}$=124，分子中有3个氧原子，则相对分子质量为$\frac{48}{0.258}$=186，有机化合物A的相对分子质量大于150且小于200，所以分子中含有3个氧原子，符合题意，分子中碳原子数为$\frac{7.5×48}{3×12}$=10，氢原子数为$\frac{1.125×48}{3}$=18，所以A的分子式为C10H18O3，A能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明A中有碳碳双键，A发生臭氧化还原水解反应生成B和C，B能发生银镜反应，且能与金属钠或氢氧化钠溶液反应，说明B中有羧基和醛基，B氧化得D，1molD与适量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳44.8L（标准状况），说明D中有两个羧基，F经两步氧化得D，说明F为醇，D与F在浓硫酸作用下加热，可以生成一个化学式（分子式）为C4H4O4的六元环G，则G应为，所以可以推得F为HOCH2CH2OH，E为OHCCHO，D为HOOCCOOH，B为OHCCOOH，有机化合物C没有支链，分子中没有-CH3，结合题中信息可知，C为OHC（CH2）6CH2OH，则A为HOOCCH=CH（CH2）6CH2OH，据此答题．

解答 解：A具有酸性，物质的量为0.0002mol的A需用20.0 mL 0.0100mol/L氢氧化钠水溶液来滴定达到滴定终点，说明A中有一个羧基，化合物中碳、氢、氧的质量比为7.5：1.125：3，所以氧元素的质量分数为$\frac{3}{7.5+1.125+3}$=0.258，假设分子中有2个氧原子，则相对分子质量为$\frac{32}{0.258}$=124，分子中有3个氧原子，则相对分子质量为$\frac{48}{0.258}$=186，有机化合物A的相对分子质量大于150且小于200，所以分子中含有3个氧原子，符合题意，分子中碳原子数为$\frac{7.5×48}{3×12}$=10，氢原子数为$\frac{1.125×48}{3}$=18，所以A的分子式为C10H18O3，A能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明A中有碳碳双键，A发生臭氧化还原水解反应生成B和C，B能发生银镜反应，且能与金属钠或氢氧化钠溶液反应，说明B中有羧基和醛基，B氧化得D，1molD与适量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳44.8L（标准状况），说明D中有两个羧基，F经两步氧化得D，说明F为醇，D与F在浓硫酸作用下加热，可以生成一个化学式（分子式）为C4H4O4的六元环G，则G应为，所以可以推得F为HOCH2CH2OH，E为OHCCHO，D为HOOCCOOH，B为OHCCOOH，有机化合物C没有支链，分子中没有-CH3，结合题中信息可知，C为OHC（CH2）6CH2OH，则A为HOOCCH=CH（CH2）6CH2OH，
（1）根据上面的分析可知，A的相对分子质量是 186，该化合物的化学式是C10H18O3，
故答案为：186；C10H18O3；
（2）HOOCCOOH与HOCH2CH2OH在浓硫酸作用下发生酯化反应生成，反应的方程式为HOOCCOOH+HOCH2CH2OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+2H2O，HOOCCOOH与碳酸氢钠反应的化学方程式为HOOCCOOH+2NaHCO3=NaOOCCOONa+2CO2↑+2H2O，
故答案为：HOOCCOOH+HOCH2CH2OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+2H2O；酯化反应；HOOCCOOH+2NaHCO3=NaOOCCOONa+2CO2↑+2H2O；
（3）根据上面的分析可知，C为OHC（CH2）6CH2OH，故答案为：OHC（CH2）6CH2OH．

点评 本题考查有机物分子式的确定、同分异构体的书写等，题目难度中等，根据元素质量比及相互转化关系确定A的结构是解题的关键．

练习册系列答案
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17．某溶液中可能含有NH4+、Ba2+、Mg2+、Ag+、Na+、OH-、SO42-、CO32-中的某几种，现用该溶液做以下实验：
①取此溶液少许，加足量盐酸无明显现象；
②另取少许加入足量浓NaOH溶液，有白色沉淀生成；
③将②中沉淀过滤，取滤液微热，有无色刺激性气味气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．由此推断，该溶液中肯定有NH4+、Mg2+、SO42-，肯定无Ba2+、Ag+、OH-、CO32-．
18．在实验室里，某同学取一小块钠做与水反应的实验．
（1）切开的金属钠暴露在空气中，切口表面迅速变暗，所发生反应的化学方程式是4Na+O2═2Na2O．
（2）将一小块钠投入盛有饱和石灰水的烧杯中，不可能观察到的现象是C（填序号）．
A．有气体生成                    B．钠熔化成小球并在液面上游动
C．溶液底部有银白色的金属钙生成    D．溶液变浑浊
（3）钠与水反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑．在反应过程中，若生成标准状况下224mL的H2，则转移的电子的物质的量为0.02mol．
（4）在实验室如何保存少量金属钠煤油．
15．某化学兴趣小组用如下装置模拟工业制备造纸原料BaSO3，并测定产品纯度．

（1）图1烧瓶中发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4（浓）═Na2SO4+SO2↑+H2O．
（2）甲同学观察到图1试管中出现白色沉淀，该白色沉淀可能含有：
①BaSO3②BaSO4．
实验一：探究白色沉淀的成分
（3）设计如下实验方案：
实验步骤预期现象与结论
步骤1：用适量白色沉淀于试管中，加入少量蒸馏水，滴加几滴品红溶液白色沉淀不溶解，溶液呈红色．
步骤2：往上述试管中滴加足量稀盐酸，充分振荡．若沉淀部分溶解，则含有②．
实验二：测定产品纯度
（4）取白色沉淀wg于图2装置的试管，在分液漏斗中加入盐酸（可从盐酸、硝酸、NaOH溶液中选择一种）．实验后，测得C装置增重mg，根据此实验数据可计算出白色沉淀中BaSO3的质量分数为$\frac{217m}{64w}$×100%（用含m、w的式子表示）．
若最终测得的BaSO3的质量分数偏小，可能的原因是：SO2未被完全吸收
若最终测得的BaSO3的质量分数偏大，可能的原因是：盐酸挥发出HCl被C中碱石灰吸收
（5）形成②的原因可能是装置中残留的氧气使Na2SO3氧化生成Na2SO4，为制备纯净的BaSO3，请设计改进图1装置的实验方案：从烧瓶左边通入氮气排除装置中的空气．
2．在2L恒容密闭容器中充入2mol X和1mol Y发生反应：2X（g）+Y（g）?3Z（g），反应过程持续升高温度，测得X的体积分数与温度的关系如图所示．下列推断正确的是（　　）
A．Q点时，Y的转化率最大
B．升高温度，平衡常数增大
C．W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率
D．平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数增大
12．通过煤的气化和液化，使碳及其化合物得以广泛应用．
I．工业上先用煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H2时，存在以下平衡：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
（1）向1L恒容密闭容器中充入CO和H2O（g），800℃时测得部分数据如表．则该温度下反应的平衡常数K=1.2（保留2位有效数字）
t/min01234
n（H2O）/mol0.6000.5200.4500.3500.350
n（CO）/mol0.4000.3200.2500.1500.150
（2）相同条件下，向2L恒容密闭容器中充入1molCO、1mol H2O（g）、2molCO2、2mo1H2，此时v（正）＜ v（逆）（填“＞”“=”或“＜”）．
Ⅱ．已知CO（g）、H2（g）、CH3OH（l）的燃烧热分别为283kJ•mol-1、286kJ•mol-1、726kJ•mol-1．
（3）利用CO、H2合成液态甲醇的热化学方程式为CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）△H=-129kJ•mol-1．
（4）依据化学反应原理，分析增加压强对制备甲醇反应的影响．
Ⅲ．为摆脱对石油的过度依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如图所示：一个电极通入氧气，另一电极通入汽油蒸气，电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-．
（5）以辛烷（C8H18）代表汽油，写出该电池工作时的负极反应方程式C8H18-50e-+25O2-=8CO2+9H2O．
Ⅳ．煤燃烧产生的CO2是造成温室效应的主要气体之一．
（6）将CO2转化成有机物可有效地实现碳循环．如：
a．6CO2+6H2O$\stackrel{光照/叶绿素}{→}$C6H12O6+6O2
b．2CO2+6H2$→_{△}^{催化剂}$C2H5OH+3H2O
c．CO2+CH4$→_{△}^{催化剂}$CH3COOH 
d．2CO2+6H2$→_{△}^{催化剂}$CH2=CH2+4H2O
反应b中理论上原子利用率为46%．
19．医学家最近合成了一种具有抗癌活性的化合物Depudecin，该物质也曾从真菌里分离出来，其结构简式如下：
下列关于该化合物的说法正确的是（　　）
A．该化合物的分子式为C12H16O4
B．该化合物属于有机酯类，所以可以发生水解反应
C．该化合物既可以发生消去反应，也可以被催化氧化生成醛
D．1mol该化合物可以和2mol醋酸发生取代反应
12．（1）25℃时，某NaCl溶液中c（Cl-）=1×10-4 mol/L，则该溶液中c（Na+ ）：c（OH-）=1000：1
（2）25℃时，将0.1mol/L NaOH溶液与0.06mol/L的H2SO4溶液等体积混合（忽略混合后体积的变化），求所得溶液的pH=2．
（3）纯水中c（H+ ）=5.0×10-7 mol/L，则此时纯水中的c（OH-）=5.0×10-7mol/L；若温度不变，滴入稀硫酸使c（H+）=5.0×10-3mol/L，则c（OH-）=5.0×10-11mol/L；在该温度时，往水中滴入NaOH溶液，溶液中的c（OH-）=5.0×10-2 mol/L，则溶液中c（H+ ）=5.0×10-12mol/L．
13．如图是部分短周期元素原子（用字母表示）最外层电子数与原子序数的关系．
请回答下列问题：
（1）X、R、W的气态氢化物水溶液酸性大小顺序为HCl＞H2S＞H2O．（用化学式表示）
（2）X、Z的单质按物质的量比1：2反应生成的化合物中化学键类型有离子键、非极性键；
计算2mol该化合物与标准状况下33.6LCO2和1.0mol水蒸气混合物充分反应后转移电子数是2NA或1.204×1024．
（3）Q单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应，离子方程式为Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑．
（4）已知：
反应ⅠCaSO4（s）+CO（g）?CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H1=+218.4kJ•mol-1
反应ⅡCaSO4（s）+4CO（g）?CaS（s）+4CO2（g）△H2=-175.6kJ•mol-1
假设某温度下，反应Ⅰ的速率（v1）大于反应Ⅱ的速率（v2），则如图反应过程能量变化示意图正确的是D．

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