专题1 有机化学的发展及研究思路 阶段重点突破练(一)(含答案)

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名称 专题1 有机化学的发展及研究思路 阶段重点突破练(一)(含答案)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-01-27 20:02:19

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专题1 有机化学的发展及研究思路 阶段重点突破练(一)
一、有机化合物分离、提纯的常用方法及应用
1.下列关于实验操作的叙述正确的是(  )
A.分液操作时,分液漏斗中的下层液体先从下口放出,上层液体也从下口放出
B.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
C.萃取操作时,分液漏斗使用前必须检查是否漏水
D.萃取操作时,可选择用苯、甲烷、四氯化碳作萃取剂
2.(2022·长沙高二月考)甲、乙两种有机物的物理性质如下,将甲、乙混合物分离应采取的方法是(  )
物质 密度/(g·cm-3) 沸点/℃ 水溶性 溶解性
甲 0.789 3 68.5 溶 溶于乙
乙 1.220 100.7 溶 溶于甲
A.蒸馏 B.分液
C.蒸发 D.萃取
3.实验室可通过蒸馏石油得到多种沸点范围不同的馏分,装置如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出
B.蒸馏烧瓶中放入碎瓷片可防止蒸馏时发生暴沸
C.冷凝管中的冷凝水应该从b口进、a口出
D.温度计水银球应位于液体液面以下
4.把碘从碘的四氯化碳溶液里分离出来,有下列操作步骤:
①静置后分液;②把碘的四氯化碳溶液倒入分液漏斗;③加入浓氢氧化钠溶液,再充分振荡;④得固态碘;⑤静置后过滤;⑥在水层加入45%的硫酸得悬浊液。正确的操作顺序是(  )
A.①②③⑤⑥④ B.⑥⑤④③②①
C.②③①⑥⑤④ D.⑥⑤④③①②
5.实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是2C6H5CHO+KOHC6H5CH2OH+C6H5COOK,C6H5COOK+HCl―→C6H5COOH+KCl。已知苯甲醛易被空气氧化;苯甲醇的沸点为205.3 ℃,微溶于水,易溶于乙醚;苯甲酸的熔点为121.7 ℃,沸点为249 ℃,微溶于水,易溶于乙醚;乙醚的沸点为34.8 ℃,难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下所示:
根据以上信息判断,下列说法正确的是(  )
A.操作Ⅰ是蒸馏
B.操作Ⅱ首先获取的有机物为乙醚,最后获取的有机物甲为苯甲醇
C.操作Ⅲ主要利用苯甲酸的沸点和水的沸点不同进行的
D.乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲酸钾
二、有机物分子式及结构式的确定
6.如图是有机物A的质谱图,则A的相对分子质量是(  )
A.29 B.43 C.57 D.72
7.如图分别是A、B两种物质的1H核磁共振谱,已知A、B两种物质都是烃类,都含有6个氢原子,试根据两种物质的1H核磁共振谱推测A、B有可能是下面的(  )
A.A是C3H6,B是C6H6
B.A是C2H6,B是C3H6
C.A是C2H6,B是C6H6
D.A是C3H6,B是C2H6
8.下列有机物分子中,在1H核磁共振谱中信号强度(个数比)为1∶3的是(  )
A.丙烷 B.
C. D.
9.(2021·沈阳高二期中)某有机物8.80 g,完全燃烧后只生成CO2 22.0 g,H2O 10.8 g,则该化合物的实验式为(  )
A.C5H6O B.C6H12
C.C5H12O2 D.C5H12O
10.120 ℃条件下,一定质量的某有机物(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)在足量O2中燃烧后,将所得气体先通过浓H2SO4,浓H2SO4增重2.7 g,再通过碱石灰,碱石灰增重4.4 g,对该有机物进行1H核磁共振分析,谱图如图所示:
则该有机物可能是(  )
A.CH3CH3 B.CH3CH2COOH
C.CH3CH2OH D.CH3CH(OH)CH3
11.某化合物的结构简式(键线式)及结构模型如下:
该有机物分子的1H核磁共振谱图如下(单位是ppm)。下列关于该有机物的叙述错误的是(  )
A.该有机物不同化学环境的氢原子有8种
B.该有机物分子结构中含有两种含氧官能团
C.键线式中的Et代表的基团为CH3CH2—
D.该有机物的分子式为C9H12O4
12.(2022·青岛高二检测)据质谱图分析知某烷烃的相对分子质量为86,其1H核磁共振谱图有两组峰,峰面积之比为6∶1,则其结构简式为(  )
A.
B.
C.
D.
13.已知某有机物A的红外光谱和1H核磁共振谱如图所示,下列叙述错误的是(  )
A.由红外光谱可知,该有机物中含有C—O键
B.由1H核磁共振谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C.若A的分子式为C2H6O,则可能为甲醚
D.由1H核磁共振谱可得知其分子中不同类型的氢原子个数比
三、大题综合练
14.A和B两种有机物可以互溶,有关性质如下:
物质 密度/(g·cm-3) 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
A 0.789 3 -117.3 78.5 与水以任意比混溶
B 0.713 7 -116.6 34.5 不溶于水
(1)要除去A和B混合物中的少量B,可采用___________________________________
(填字母)方法。
A.蒸馏 B.重结晶
C.萃取 D.加水充分振荡,分液
(2)将有机物A置于氧气流中充分燃烧,A和氧气恰好完全反应且消耗6.72 L(标准状况)氧气,生成5.4 g H2O和8.8 g CO2,则该物质的实验式是________;质谱图显示,A的相对分子质量为46,又已知有机物A的1H核磁共振谱如图所示,则A的结构简式为____________。
(3)下图是B的质谱图,则其相对分子质量为______________________________________。
(4)B的红外光谱如图所示,则B的结构简式为_______________________________。
15.为了测定某有机物A的结构,做如下实验:
①将4.4 g该有机物完全燃烧,生成0.2 mol CO2和3.6 g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图所示的质谱图:
试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是________。
(2)有机物A的实验式是________。
(3)有机物A的分子式是________。
(4)红外光谱发现A分子中有1个—COOH和2个—CH3,则有机物A的结构简式是________________________。
16.青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157 ℃,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟疾药。已知:乙醚沸点为35 ℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为:
请回答下列问题:
(1)对青蒿进行干燥、破碎的目的是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)操作Ⅰ需要的玻璃仪器主要有:烧杯、___________________________________,
操作Ⅱ的名称是________。
(3)操作Ⅲ的主要过程可能是______________(填字母)。
A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
C.加入乙醚进行萃取分液
(4)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下:将28.2 g青蒿素样品放在硬质玻璃管C中,缓缓通入氧气数分钟后,再充分燃烧,精确测定装置E和F实验前后的质量,根据所测数据计算。
①装置E中盛放的物质是____________,装置F中盛放的物质是____________。
②该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是_________________
________________________________________________________________________。
③用合理改进后的装置进行实验,称得:
装置 实验前质量/g 实验后质量/g
E 22.6 42.4
F 80.2 146.2
则测得青蒿素的最简式是_________________________________________________。
(5)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量较小,加热并搅拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液红色变浅,说明青蒿素与________(填字母)具有相同的性质。
A.乙醇 B.乙酸
C.乙酸乙酯 D.葡萄糖
阶段重点突破练(一)
1.C 2.A 3.D 4.C
5.B [操作Ⅰ加入水、乙醚后分层,分离乙醚溶液与水溶液的操作为分液,A项错误;操作 Ⅱ 分离互溶的乙醚、苯甲醇,乙醚的沸点低,蒸馏时首先获得,最后收集的馏分为苯甲醇,B项正确、D项错误;由上述分析,操作Ⅲ为过滤,是利用苯甲酸微溶于水析出沉淀而进行的,C项错误。]
6.D [质谱图中最大质荷比就是该物质的相对分子质量,根据图示可知A的最大质荷比是72。]
7.B [A物质的1H核磁共振谱中只有一组峰,说明该分子中只有1种H原子,则A为乙烷(CH3CH3)或苯(C6H6),B物质的1H核磁共振谱中只有3组峰且峰面积之比为3∶2∶1,说明该分子中只有3种H原子,则B为丙烯(CH2==CH—CH3),B项正确。]
8.A
9.D [由题干信息知该化合物中一定含有H和C两种元素,可能含有O元素。22.0 g CO2和10.8 g H2O的物质的量分别为0.5 mol和0.6 mol,则该化合物中含O元素的质量为8.80 g-0.5 mol×12 g·mol-1-0.6 mol×2×1 g·mol-1=1.6 g,O的物质的量为0.1 mol,则C、H、O三种元素的原子个数之比为0.5 mol∶1.2 mol∶0.1 mol=5∶12∶1,故其实验式为C5H12O。]
10.C [该有机物中C、H的物质的量分别是:n(C)==0.1 mol,n(H)=×2=0.3 mol,故该有机物中C、H个数比为1∶3,可将B、D项排除,而由1H核磁共振谱分析可知,该有机物中应有三种不同化学环境的氢原子,所以只能是CH3CH2OH。]
11.B [根据该物质的1H核磁共振谱图及结构模型判断,氢原子有8种,A项正确;由分子结构可知,该有机物含有酯基、羟基和由羰基三种含氧官能团,B项错误;根据该有机物结构模型可知Et为乙基,C项正确;根据结构模型可知,该物质的化学式是C9H12O4,D项正确。]
12.C [某烷烃的相对分子质量为86,则分子式为C6H14,1H核磁共振谱图有两组峰,峰面积之比为6∶1,说明有2种氢原子。A中有4种等效氢,故错误;B的分子式为C5H12,故错误;C的分子式为C6H14,有2种氢原子,且个数比为6∶1,故正确;D的分子式为C7H16,故错误。]
13.C [由A的红外光谱可知,A中含有C—O键,A正确;由1H核磁共振谱可知,其分子中含有三种不同的氢原子,峰面积之比等于氢原子个数之比,但不能确定其具体个数,B、D正确;C项中的甲醚分子中只有一种氢原子,C错误。]
14.(1)A (2)C2H6O CH3CH2OH (3)74
(4)CH3CH2—O—CH2CH3
15.(1)88 (2)C2H4O (3)C4H8O2 (4)(CH3)2CHCOOH
解析 (1)根据质谱图可知,有机物A的相对分子质量为88。(2)3.6 g水的物质的量为=0.2 mol;4.4 g该有机物中含C、H的质量共12 g·mol-1×0.2 mol+1 g·mol-1×
0.2 mol×2=2.8 g;根据质量守恒定律,4.4 g该有机物中还含有1.6 g(即0.1 mol)O,所以该有机物分子中C、H、O个数比为0.2∶(0.2×2)∶0.1=2∶4∶1,故有机物A的实验式为C2H4O。(3)设分子式为(C2H4O)n,根据A的相对分子质量是88可得(12×2+1×4+16)n=88,解得n=2,故有机物A的分子式为C4H8O2。(4)红外光谱发现A分子中有1个—COOH和2个—CH3,结合该有机物分子式为C4H8O2可知,其结构简式为(CH3)2CHCOOH。
16.(1)增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率 (2)漏斗、玻璃棒 蒸馏 (3)B (4)①无水CaCl2(或P2O5) 碱石灰(或其他合理答案) ②在装置F后连接一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置 ③ C15H22O5 (5)C
解析 (2)操作Ⅰ用于分离固体和液体,则可用过滤的方法分离,需要的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗;操作Ⅱ用于分离乙醚,可用蒸馏的方法。(3)依据题干信息分析可知,A选项青蒿素不溶于水,C选项分液得到的还是混合液,B选项加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤是提纯的实验方法。(4)为了能准确测量青蒿素燃烧生成的CO2和H2O,实验前应通入除去CO2和H2O的氧气,排出装置内的空气,防止干扰实验,装置E和F一个吸收生成的H2O,一个吸收生成的CO2,应先吸水后吸收CO2,所以E内装的是无水CaCl2或P2O5,而F中为碱石灰,而在F后应再加入一个装置,防止外界空气中的CO2和H2O进入。③由数据可知,m(H2O)=42.4 g-22.6 g=19.8 g,所以n(H2O)=1.1 mol,m(CO2)=146.2 g-80.2 g=66 g,所以n(CO2)=1.5 mol,所以青蒿素中氧原子的质量为m(O)=[28.2-(2.2×1)-(1.5×12)] g=8 g,所以n(O)=0.5 mol,N(C)∶N(H)∶N(O)=1.5∶2.2∶0.5=15∶22∶5,所以最简式为C15H22O5。(5)由于酯能在氢氧化钠溶液中水解并消耗氢氧化钠,结合题意可知,青蒿素中含有酯基,且青蒿素中不含亲水基。