烴的含氧衍生物W的蒸氣密度是同溫同壓下氫氣密度的45倍.13.5gW與9.6g氧氣混合后在一密閉容器中引燃,充分燃燒后得CO、CO2、H2O(g)混合氣體,將該混合氣體三等分,甲、乙、丙三位學(xué)生分別進(jìn)行三個實(shí)驗(yàn)通過測定混合氣體各成分的質(zhì)量來確定W的分子式:
甲:混合氣體
足量的氯化鈣增重2.7g足量的堿石灰增重2.2g
余氣排入大氣
乙:混合氣體
足量CuO
質(zhì)量減輕1.6g
足量堿石灰增重9.3g
無氣體剩余
丙:混合氣體
增重的氯化鈣增重2.7g足量的熱氯化銅減輕1.6g
余氣排入大氣
(1)請簡要評價甲、乙、丙三個實(shí)驗(yàn):
 
最合理;
(2)根據(jù)你認(rèn)為最合理的實(shí)驗(yàn)方案所提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算推斷得W的分子式.
(3)若該有機(jī)物含有兩種含氧官能團(tuán),在濃硫酸存在下兩分子反應(yīng)可生成含有六元環(huán)的化合物,試寫出該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式.
考點(diǎn):有關(guān)有機(jī)物分子式確定的計(jì)算,化學(xué)研究基本方法及作用
專題:烴及其衍生物的燃燒規(guī)律
分析:(1)甲中最終剩余氣體為CO,直接排入大氣,會污染空氣;乙中無法計(jì)算燃燒生成水、二氧化碳的質(zhì)量,無法得出結(jié)果;氯化鈣增重2.7g為水的質(zhì)量,根據(jù)固體質(zhì)量差計(jì)算CO的質(zhì)量,根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算燃燒生成二氧化碳的質(zhì)量,進(jìn)而確定有機(jī)物的最簡式,結(jié)合有機(jī)物相對分子質(zhì)量可以確定分子式;
(2)由相對氫氣的密度,可知有機(jī)物相對分子質(zhì)量為90,氯化鈣增重2.7g為水的質(zhì)量,根據(jù)固體質(zhì)量差計(jì)算CO的質(zhì)量,根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算燃燒生成二氧化碳的質(zhì)量,根據(jù)n=
m
M
計(jì)算有機(jī)物、水、CO、二氧化碳的物質(zhì)的量,根據(jù)原子守恒計(jì)算有機(jī)物中C、H原子數(shù)目,結(jié)合相對分子質(zhì)量確定氧原子數(shù)目,進(jìn)而確定有機(jī)物分子式;
(3)有機(jī)物含有兩種含氧官能團(tuán),在濃硫酸存在下兩分子反應(yīng)可生成含有六元環(huán)的化合物,結(jié)合有機(jī)物的分子式確定可能的結(jié)構(gòu)簡式.
解答: 解:(1)甲中最終剩余氣體為CO,直接排入大氣,會污染空氣;乙中無法計(jì)算燃燒生成水、二氧化碳的質(zhì)量,無法得出結(jié)果;氯化鈣增重2.7g為水的質(zhì)量,根據(jù)固體質(zhì)量差計(jì)算CO的質(zhì)量,根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算燃燒生成二氧化碳的質(zhì)量,進(jìn)而確定有機(jī)物的最簡式,結(jié)合有機(jī)物相對分子質(zhì)量可以確定分子式,故方案丙最合理,
故答案為:丙;
(2)由相對氫氣的密度,可知有機(jī)物相對分子質(zhì)量為45×2=90,氯化鈣增重2.7g為水的質(zhì)量,物質(zhì)的量=
2.7g
18g/mol
=0.15mol,
CuO固體增重1.6g,則:
CuO+CO
  △  
.
 
Cu+CO2 質(zhì)量減輕
    28             16
    m              1.6g
m=
1.6g×28
16
=2.8g,則n(CO)=
2.8g
28g/mol
=0.1mol,
燃燒生成二氧化碳的質(zhì)量=(13.5g+9.6g)÷3-2.7g-2.8g=2.2g,n(CO2)=
2.2g
44g/mol
=0.05mol,
每份氣體對應(yīng)有機(jī)物的物質(zhì)的量=
13.5g
3
÷90g/mol=0.05mol,
故該有機(jī)物分子中C原子數(shù)目=
0.1mol+0.05mol
0.05mol
=3、H原子數(shù)目=
0.15mol×2
0.05mol
=6、O原子數(shù)目=
90-12×3-6
16
=3,故有機(jī)物W分子式為C3H6O3
答:有機(jī)物W的分子式為C3H6O3;
(3)有機(jī)物含有兩種含氧官能團(tuán),在濃硫酸存在下兩分子反應(yīng)可生成含有六元環(huán)的化合物,應(yīng)是發(fā)生酯化反應(yīng),則有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)COOH,
答:該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)COOH.
點(diǎn)評:本題考查有機(jī)物分子式與結(jié)構(gòu)的確定、實(shí)驗(yàn)方案評價等,是對學(xué)生綜合能力的考查,理解原理是解題關(guān)鍵,難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

寫出下列方程式:(注明反應(yīng)的條件,并配平方程式)
①乙炔燃燒
 

②乙烯與水反應(yīng)
 

③乙烷與氯氣生成一氯乙烷
 

④1,3-丁二烯與氯氣發(fā)生1,4-加成
 

⑤CH3CH=CHCH3 加聚反應(yīng)
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

簡要作答.
(1)制取NH3實(shí)驗(yàn)中,收集氨氣的試管口通常放一團(tuán)沾有稀硫酸的棉花,其作用是
 

(2)銨態(tài)氮肥不能和堿性物質(zhì)混用的原因是
 

(3)汽車的尾氣中含有NO和CO,一種治理方法是在汽車的排氣管上安裝一個催化轉(zhuǎn)化裝置,使NO和CO轉(zhuǎn)化為CO2和N2,化學(xué)方程式為:
 

(4)MgSO4的摩爾質(zhì)量是
 
g/mol.
(5)單質(zhì)銅的顏色是
 
色,質(zhì)軟.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

電化學(xué)與生產(chǎn)生活密切相關(guān).
(1)如圖甲是一個電化學(xué)裝置示意圖.
①如果A為含有鋅、銀、金等雜質(zhì)的粗銅,B為純銅,C為CuSO4通電一段時間后,A極減少的質(zhì)量將
 
B極增加的質(zhì)量(填“等于”、“大于”或“小于”).
②如果A是鉑電極,B是石墨電極,C是氯化鈉溶液,用氫氧燃料電池做電源,制得11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2時,該燃料電池理論上需消耗 H2的物質(zhì)的量為
 
mol.
(2)利用圖乙裝置模擬鐵的電化學(xué)防護(hù).若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關(guān)K應(yīng)置于
 
處(填M或N); 若X為鋅,開關(guān)K置于M處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為:
 

(3)工業(yè)上采用電解的方法來制取活潑金屬鋁.寫出電解反應(yīng)方程式:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某含氧有機(jī)物X,其相對分子量為46,其中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.2%,氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.0%.
(1)X的分子式是
 

(2)X可能的結(jié)構(gòu)式是
 

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25℃時,將0.01molCH3COONa和0.002molHCl溶于水,形成1L混合溶液:
(1)該溶液中存在著三個平衡體系,用電離方程式或離子方程式表示:①
 
,②
 
,③
 

(2)溶液中共有
 
種粒子(指分子和離子)
(3)在這些粒子中,濃度是0.01mol?L-1的是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ).請回答鋼鐵冶煉、腐蝕、防護(hù)過程中的有關(guān)問題.
(1)工業(yè)用熱還原法煉鐵,寫出由CO還原赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)的化學(xué)方程式:
 

(2)鐵在潮濕的空氣中容易被腐蝕為鐵銹(Fe2O3?x H2O),寫出鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時負(fù)極的電極反應(yīng):
 

(3)生產(chǎn)中可用鹽酸來除鐵銹.現(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中,當(dāng)鐵銹被除盡后,溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式
 

(4)下列各個裝置中鐵棒被腐蝕由難到易的順序是
 
(填字母).

(5)在實(shí)際生產(chǎn)中,可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕.裝置如圖1所示請回答:

①B電極對應(yīng)的金屬是
 
(寫元素名稱),A電極的電極反應(yīng)式是
 
    
②若電鍍前鐵.銅兩電極的質(zhì)量相同,電鍍完成后,若電鍍時電路中通過的電子為0.2mol,將它們?nèi)〕鱿磧簟⒑娓、稱量,則A、B兩極質(zhì)量相差
 
 g.
(6)某同學(xué)為了探究鐵銹(Fe2O3?nH2O)的組成,將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的鐵銹刮下來,稱取1.96g這種鐵銹,按如圖2所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
①充分反應(yīng)后,稱得B裝置的質(zhì)量增加0.36g,C裝置的質(zhì)量增加1.32g,則根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),推斷鐵銹的化學(xué)式中n值為
 

②為了保證實(shí)驗(yàn)安全,實(shí)驗(yàn)開始時應(yīng)先點(diǎn)燃
 
(填“A”或“E”)處的酒精燈.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氮氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一.消除氮氧化物有多種方法.
(1)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù).發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
180℃
催化劑
2N2(g)+3H2O,當(dāng)有1mol N2(g)生成,該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移總數(shù)是
 

(2)可利用甲烷催化還原氮氧化物.已知:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?moL-1
CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?moL-1
則CH4(g)將NO(g)還原為N2(g)的熱化學(xué)方程式是
 

(3)已知反應(yīng):CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△<0,根據(jù)原電池原理該反應(yīng)能否設(shè)計(jì)成燃料電池.若能,請寫出當(dāng)電解質(zhì)溶液為KOH溶液時的正極反應(yīng)式(若不能,該空可不作答):
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某含C、H、O三種元素的未知物A,經(jīng)燃燒分析實(shí)驗(yàn)測定該未知物碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.16%,氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.14%,它的紅外吸收光譜表明有C-O鍵O-H鍵和C-H鍵的紅外吸收峰,它的相對分子質(zhì)量為46. 試求:
(1)該未知物A的實(shí)驗(yàn)式     
(2)該未知物A的分子式    
(3)該未知物A的結(jié)構(gòu)式.

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