题目内容

7．（1）某些有机化合物的结构可用“键线式”表示，如异 丁烷的结构简式可写为．某油田开采的石油中溶有一种碳氢化合物--金刚烷，它的分子立体结构如图所示：

①由图可知其分子式为C10H16．
②金刚烷分子中有4个“”结构．
③其一氯代物有2种．
（2）下列实验操作及结论或有关说法一定正确的是BD（填序号）
A．石油采用分馏的方式可以得到汽油、煤油、柴油、重油等，石油的分馏为化学变化
B．乙酸乙酯中混有乙酸，可加饱和Na2CO3溶液，然后分液除去
C．除去蛋白质中混有的少量NaCl，加入AgNO3溶液后过滤
D．向盛有苯的试管中滴加酸性KMnO4溶液，没有褪色，说明苯分子中不含碳碳双键
（3）A、B、C、D、E均为有机化合物，它们之间的关系如图所示（提示：RCH=CHR′在酸性高锰酸钾溶液中反应生成RCOOH和R′COOH，其中R和R′为烷基）．

回答下列问题：
①直链化合物A的相对分子质量小于90，A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814，其余为氧元素，则A的分子式为C5H10O；
②已知B与NaHCO3溶液完全反应，其物质的量之比为1：2，则在浓硫酸的催化下，B与足量的C2H5OH发生反应的化学方程式是HOOCCH2COOH+2C2H5OH$→_{△}^{浓硫酸}$C2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O；
③A可以与金属钠作用放出氢气，能使溴的四氯化碳溶液褪色，则A的结构简式是HOCH2CH2CH=CHCH3．
（4）某有机物C4H6O5广泛存在于许多水果内，尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多．为了获得该有机物的结构，某兴趣小组的同学做了以下实验：
①该化合物与NaOH溶液反应会生成正盐和酸式盐两种产物；
②该化合物既能与羧酸反应产生有香味的物质，又能与醇反应产生有香味的物质；
③1mol该有机物与足量金属钠反应产生1.5molH2；
④该化合物在一定温度下的脱水产物（不是环状化合物）可和溴水发生加成反应；
根据以上实验结果，对该化合物的结构可作出的判断是BC（多选扣分）
A．肯定有碳碳双键     B．有两个羧基     C．肯定有羟基      D．有-COOR官能团．

分析 （1）由结构可知，含4个CH，6个CH2，以此分析分子式；由结构可知，含4个六元环，4个C被三个环共用，所以含4个，6个CH2，含2种位置的H，据此答题；
（2）A．石油的分馏为物理变化；
B．乙酸乙酯中混有乙酸，可加饱和Na2CO3溶液，乙酸乙酯溶于饱和Na2CO3溶液，乙酸与碳酸钠反应而溶于水，然后分液除去；
C．除去蛋白质中混有的少量NaCl，加入AgNO3溶液后过滤，溶液中还有硝酸钠杂质；
D．碳碳双键能使酸性KMnO4溶液褪色；
（3）碳、氢元素的总质量分数为0.814，其余为氧元素，则氧的质量分数为0.186，假定A的相对分子质量为90，则N（O）=$\frac{90×0.186}{16}$=1.0463，所以氧的原子个数为1，则A的相对分子质量为：$\frac{16}{0.186}$=86，由商余法得$\frac{86-16}{12}$=5…10，所以A得分子式为C5H10O，结合C+C2H5OH$→_{△}^{浓硫酸}$C4H8O2+H2O可知，C为CH3COOH，D为CH3COOC2H5，由于B与NaHCO3溶液完全反应，其物质的量之比为1：2，所以B中含有2个-COOH，B中含有3个C原子，现已知B中含有2个-COOH，即B中还含有一个CH2，所以B的结构简式为HOOCCH2COOH，有机物E为NaOOCCH2COONa．A可以与金属钠作用放出氢气，说明A中含有的官能团为-OH，能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明A中含有C=C，且A为直链化合物，结合题目信息及B、C结构，可得A的结构简式为：HOCH2CH2CH=CHCH3，据此解答；
（4）A的分子式为C4H6O5，有机物 A与NaOH溶液反应会生成正盐和酸式盐两种产物，说明该有机物分子中含有两个羧基，该有机物能与羧酸反应产生有香味的物质酯，说明含有醇羟基，羧基和醇羟基都能与金属钠反应产生氢气，根据 1mol该有机物与足量金属钠反应产生1.5molH2，说明含有一个醇羟基，该化合物在一定温度下的脱水产物（不是环状化合物）可和溴水发生加成反应，说明分子中羟基邻位碳上有氢原子，则A的结构简式为HOOCCH（OH）CH2COOH，据此解答．

解答 解：（1）①由结构可知，含4个CH，6个CH2，则分子式为C10H16，故答案为：C10H16；
②由结构可知，含4个六元环，4个C被三个环共用，所以含4个，故答案为：4；
③由结构可知，分子中含2种位置的H，则一氯代物有2种，故答案为：2；
（2）A．石油的分馏为物理变化，故A错误；
B．乙酸乙酯中混有乙酸，可加饱和Na2CO3溶液，乙酸乙酯溶于饱和Na2CO3溶液，乙酸与碳酸钠反应而溶于水，然后分液除去，故B正确；
C．除去蛋白质中混有的少量NaCl，加入AgNO3溶液后过滤，溶液中还有硝酸钠杂质，故C错误；
D．碳碳双键能使酸性KMnO4溶液褪色，若酸性KMnO4溶液没有褪色，则说明不含碳碳双键，故D正确，
故选BD；
（3）碳、氢元素的总质量分数为0.814，其余为氧元素，则氧的质量分数为0.186，假定A的相对分子质量为90，则N（O）=$\frac{90×0.186}{16}$=1.0463，所以氧的原子个数为1，则A的相对分子质量为：$\frac{16}{0.186}$=86，由商余法得$\frac{86-16}{12}$=5…10，所以A的分子式为C5H10O，结合C+C2H5OH$→_{△}^{浓硫酸}$C4H8O2+H2O可知，C为CH3COOH，D为CH3COOC2H5，由于B与NaHCO3溶液完全反应，其物质的量之比为1：2，所以B中含有2个-COOH，B中含有3个C原子，现已知B中含有2个-COOH，即B中还含有一个CH2，所以B的结构简式为HOOCCH2COOH，有机物E为NaOOCCH2COONa．A可以与金属钠作用放出氢气，说明A中含有的官能团为-OH，能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明A中含有C=C，且A为直链化合物，结合题目信息及B、C结构，可得A的结构简式为：HOCH2CH2CH=CHCH3，
①由上面的分析可知，A的分子式为C5H10O，故答案为：C5H10O；
②B的结构简式为HOOCCH2COOH，B与足量的C2H5OH反应的化学方程式为：HOOCCH2COOH+2C2H5OH$→_{△}^{浓硫酸}$C2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O，
故答案为：HOOCCH2COOH+2C2H5OH$→_{△}^{浓硫酸}$C2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O；
③由上面的分析可知，A的结构简式为：HOCH2CH2CH=CHCH3，
故答案为：HOCH2CH2CH=CHCH3；
④A的分子式为C4H6O5，有机物 A与NaOH溶液反应会生成正盐和酸式盐两种产物，说明该有机物分子中含有两个羧基，该有机物能与羧酸反应产生有香味的物质酯，说明含有醇羟基，羧基和醇羟基都能与金属钠反应产生氢气，根据 1mol该有机物与足量金属钠反应产生1.5molH2，说明含有一个醇羟基，该化合物在一定温度下的脱水产物（不是环状化合物）可和溴水发生加成反应，说明分子中羟基邻位碳上有氢原子，则A的结构简式为HOOCCH（OH）CH2COOH，所以没有碳碳双键、有两个羧基、肯定有羟基、没有-COOR官能团，故选BC．

点评 本题考查有机物的推断，关键是计算确定A的分子式，再结合题目信息、反应条件、物质的分子式进行推断，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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17．对于反应2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g），能增大逆反应速率的措施是（　　）
A．恒容通入一定量的SO2B．增大体系容积
C．恒容移去部分SO3D．降低体系温度
18．下列实验误差分析错误的是（　　）
A．用润湿的pH试纸测稀碱溶液的pH，测定值偏小
B．用容量瓶配制溶液，定容时俯视刻度线，所配溶液浓度偏小
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D．中和热测定实验中，将碱缓慢倒入酸中，所测温度值偏小
15．化合物H的分子中含有醛基和酯基．H可以用C和F在一定条件下合成（如图）：

已知以下信息：A的核磁共振氢谱中有三组峰；且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2．
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（1）A的化学名称2-甲基丙酸；
（2）B的结构简式为；
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2．碳和氮是动植物体中的重要组成元素，向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应，氮氧化物会产生光化学烟雾，目前，这些有毒有害气体的处理成为科学研究的重要内容．
（1）用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应为：C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2（g）．
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n/mol
t/min		NON2CO2
02.0000
101.160.420.42
200.800.600.60
300.800.600.60
①根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为0.56（保留两位小数）．若某一时刻，容器中有1.2molC、1.2molNO、0.75molN2和1.08molCO2，此时v（正）=v（逆）（填“＞、＜、=”）
②下列各项能判断该反应达到平衡状态的是AC（填序号字母）．
A．v（NO）（正）=2v（N2）（逆）      B．容器内CO2和N2的体积比为1：1
C．混合气体的平均相对分子质量保持不变     D．容器内压强保持不变
③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率不变（填“增大”、“不变”或“减小”）．
（2）在3L容积可变的密闭容器中发生上述反应：H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g），恒温下c（CO）随反应时间t变化的曲线Ⅰ如图1所示．

①若在t0时改变一个条件，使曲线Ⅰ变成曲线Ⅱ，则改变的条件是加入催化剂；
②若在t0时刻将容器体积快速压缩至2L（其他条件不变），请在图中画出c（CO）随反应时间t变化的曲线．
（3）已知：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H=-41.2kJ/mol，850℃时在一体积为10L的恒容密闭容器中，通入一定量的CO和H2O，CO和H2O浓度变化如图2所示：下列说法正确的是C（填序号）
A．达到平衡时，氢气的物质的量是0.12mol
B．达到平衡时，反应体系最终会放出49.44kJ热量
C．第6min时，若升高温度，反应平衡常数会减小
D．第8min时，若充入氦气，会导致v正（CO）＜v逆（H2O）
（4）850℃时，若在容积为2L的密闭容器中同时充入1.0mol CO，3.0mol H2O，amol CO2和bmol H2．若达平衡时各组分体积分数都与（3）中平衡时相同，则a=3mol，b=3mol．
12．在密闭容器中发生反应：aA（g）+bB（g）?cC（g）+dD（g），达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡浓度的1.2倍．下列叙述正确的是（　　）
A．A的转化率变小B．平衡向逆反应方向移动
C．D的体积分数变大D．a+b＞c+d
19．甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O（g）为原料，通过反应I和II来制备甲醇．请回答下列问题：
（1）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入反应室（容积为l00L），在一定条件下发生反应：
CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）   I．
CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示．
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为0.003mol/（L•min）
②图中的P1＜P2（填“＜”、“＞”或“=”），100℃时平衡常数为2.25×10-4．
③该反应的△H＞0 （填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在压强为0.1MPa条件下，a molCO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）；△H＜0Ⅱ．
①若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是BD（填序号）．
A．升高温度
B．将CH3OH（g）从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大
D．再充人lmolCO和3mol H2
②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在了实验设计表中．
表中剩余的实验条件数据：
实验编号T（℃）n（CO）/n（H2）p（MPa）
l1501/30.1
2n1/35
3350m5
n=150，m=$\frac{1}{3}$．
b．根据反应Ⅱ的特点，如图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强Px=0.1MPa．
16．在下列给定条件的溶液中，一定能大量共存的离子是（　　）
A．滴加甲基橙试剂显红色的溶液中：Na +、Fe2+、Cl-、NO3-
B．由水电离的c（H+）=1.0×10-13mol•L-1的溶液中：K +、Na +、AlO2-、CO3 2-
C．常温下，pH=7 溶液中：NH4+、Al3+、NO3-、CO32-
D．KW/c（H+）=0.1 mol•L-1的溶液：Na+、K+、SiO32-、NO3-
17．CuCl2、CuCl是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂．实验室中以粗铜（含杂质Fe）为原料，一种制备铜的氯化物的流程如图1：

请回答下列问题：
（1）如图装置进行反应①，导管a通入氯气
（夹持仪器和加热装置省略）．观察到的现象是试管内有棕色烟产生，
写出铜与氯气反应的化学方程式Cu+Cl2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CuCl2．
（2）上述流程中固体K溶于稀盐酸的目的是避免Cu2+水解．
试剂X、固体J的物质最好分别为c．
a．NaOH   Fe（OH）3b．NH3•H2O  Fe（OH）2
c．CuO    Fe（OH）3        d．CuSO4     Cu（OH）2
（3）反应②是向溶液2中通入一定量的SO2，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀．写出制备CuCl的离子方程式2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO42-+4H+．
（4）反应后，如图2盛有NaOH溶液的广口瓶中溶液具有漂白、消毒作用，若用钢铁（含Fe、C）制品盛装该溶液会发生电化学腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀，溶液会失去漂白、杀菌消毒功效．该红褐色沉淀的主要化学式是Fe（OH）3．该腐蚀过程的正极反应式为ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-．
（5）以石墨为电极，电解CuCl2溶液时发现阴极上也会有部分CuCl析出，写出此过程中阴极上的电极反应式Cu2++e-+Cl-=CuCl．

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