专题1　有机化学的发展及研究思路 专题检测试卷(一)（含答案）

专题1　有机化学的发展及研究思路 专题检测试卷(一)
(满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1.2021年11月7日，王亚平身着我国新一代“飞天”舱外航天服成功出舱，王亚平成为中国首位进行出舱活动的女航天员。“飞天”舱外航天服具有多层结构，其中包含棉布织成的舒适层、橡胶质地的气密层、涤纶面料的限制层等，“飞天”舱外航天服还有由铝合金制成的壳体。下列“飞天”舱外航天服使用的材料中，不属于有机物的是(　　)
A．棉布 B．橡胶
C．涤纶 D．铝合金
2．(2022·苏州高二阶段练习)下列不属于有机化学范畴的是(　　)
A．周朝设立“酰人”官职负责酿造酒、醋等
B．侯德榜用食盐生产纯碱
C．瑞典化学家舍勒提取到酒石酸、柠檬酸等物质
D．维勒首次在实验室里合成了尿素
3．(2022·湖北高二阶段练习)某兴趣小组为配制苯甲酸的乙醇溶液，将甲苯、水和高锰酸钾溶液混合，加热回流至反应完全。再加入亚硫酸氢钠溶液，将反应后的混合物趁热过滤，在滤液中加入浓盐酸酸化至苯甲酸晶体析出，用重结晶法提纯苯甲酸。最后将其配成100 mL一定浓度的苯甲酸溶液。上述过程中涉及的装置或操作正确的是(部分夹持及加热装置略)(　　)
A.加热　回流 B.趁热　过滤 C.蒸发　浓缩 D.配制　溶液
4.海洋动物海鞘中含有种类丰富、结构新颖的次生代谢产物，是海洋抗肿瘤活性物质的重要来源之一。一种从海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物的流程如下：
下列关于该流程中各步骤的说法错误的是(　　)
选项 步骤 采用装置 主要仪器
A ① 过滤装置 漏斗
B ② 分液装置 分液漏斗
C ③ 蒸发装置 坩埚
D ④ 蒸馏装置 蒸馏烧瓶
5.随着科学技术的发展，人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是(　　)
A．李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式
B．质谱仪能根据最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量
C．红外光谱仪能测出各种化学键和官能团
D．对有机物CH3CH(OH)CH3进行核磁共振分析，能得到4组峰，且峰面积之比为1∶1∶3∶3
6．某含C、H、O三种元素的未知物A经元素分析仪测定，该未知物中含碳、氢的质量分数分别为52.16%、13.14%。则该有机物的分子式为(　　)
A．C2H6 B．C2H6O
C．C6H6O D．C2H6O2
7．某有机物完全燃烧生成CO2和H2O。将12.4 g该有机物完全燃烧的产物通过浓硫酸，浓硫酸增重10.8 g，再通过碱石灰，碱石灰增重17.6 g。下列说法不正确的是(　　)
A．该有机物的最简式为CH3O
B．该有机物的分子式可能为CH3O
C．该有机物的分子式一定为C2H6O2
D．该有机物可能属于醇类
8．某有机物的1H核磁共振谱如图所示，则该有机物可能是下列有机物中的(　　)
A．
B．CH3CH2CH2OCH2CH2CH3
C．CH3CH2CH2CHO
D．
9．(2022·山东枣庄高二检测)某种医用胶的结构简式是，在1H核磁共振谱上显示的吸收峰的数目是(已知：中d、c代表除氢原子以外的不同原子或基团，Ha和Hb两个氢原子在该分子的1H核磁共振谱中会显示出两组峰，且峰面积相等)(　　)
A．3 B．4 C．5 D．6
10．E(C5H5)2的结构如图，其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为。1H核磁共振法能够区分这两种结构。在1H核磁共振谱中，错误的结构与正确的结构1H核磁共振谱的峰的个数分别为(　　)
A．5,5 B．3,5 C．5,1 D．3,1
11．准确测定有机物的分子结构，对从分子水平去认识物质世界，推动近代有机化学的发展十分重要。采用现代仪器分析方法，可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构，例如质谱、红外光谱、1H核磁共振谱等。有机化合物A的谱图如下，根据谱图可推测其结构简式为(　　)
A．CH3OCH3 B．CH3CH2CHO
C．HCOOH D．CH3CH2OH
12．(2022·长沙月考)8.8 g某有机物C在足量O2中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重7.2 g和17.6 g，经检验剩余气体为O2。已知C的质谱与红外光谱如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．有机物C中含有C、H、O三种元素
B．有机物C的分子式为C4H8O2
C．有机物C在稀硫酸中可发生取代反应
D．符合C分子结构特征的有机物只有一种
13．经李比希定量分析法和质谱法分析得知化合物A的分子式是C8H8O2，相对分子质量为136。A分子中只含一个苯环，且苯环上只有一个取代基，其1H核磁共振谱与红外光谱如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．A分子属于羧酸化合物， 在一定条件下能发生酯化反应
B．符合题中A分子结构特征的有机物只有一种
C．1 mol A在一定条件下可与4 mol H2发生加成反应
D．A可以使紫色石蕊溶液变红
14．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是(　　)
选项 目的 分离方法 原理
A 分离溶于水的碘 乙醇萃取 碘在乙醇中的溶解度较大
B 分离汽油和四氯化碳 分液 四氯化碳和汽油的密度不同
C 除去KNO3固体中混杂的NaCl 重结晶 NaCl在水中的溶解度很大
D 除去丁醇中的乙醚 蒸馏 丁醇与乙醚的沸点相差较大
15.(2022·无锡高二期末)有机物A分子的质谱图如图所示。现将9.0 g有机物A在足量O2中充分燃烧，生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4 g和13.2 g，经检验剩余气体为O2。下列有关说法正确的是(　　)
A．从质谱图可看出，A的摩尔质量是45 g·mol－1
B．A的实验式为C2H5O
C．若A能与NaHCO3溶液反应放出气体，则它可能的结构有2种
D．若A只含有一种官能团，则它可能的结构多于2种
16．(2022·南京高二质检)相对分子质量为100的有机物A能与钠反应，且完全燃烧只生成CO2和H2O。若A含一个六元碳环，则环上一氯代物的数目为(　　)
A．5 B．4 C．3 D．2
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(14分)正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。
发生的反应如下：
CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如下：
沸点/℃ 密度/(g·cm－3) 水中溶解性
正丁醇 117.2 0.810 9 微溶
正丁醛 75.7 0.801 7 微溶
实验步骤如下：
将6.0 g Na2Cr2O7放入100 mL烧杯中，加30 mL水溶解，再缓慢加入5 mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和几粒沸石，加热。当有蒸气出现时，开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90～95 ℃，在E中收集90 ℃以下的馏分。
将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75～77 ℃的馏分，产量为2.0 g。
回答下列问题：
(1)实验中，能否将Na2Cr2O7溶液滴加到浓硫酸中，并说明理由：____________________。
(2)加入沸石的作用是____________。若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是________________________________________________________________________。
(3)上述装置图中，仪器B的名称是__________，仪器D的名称是____________。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是______(填字母)。
a．润湿 b．干燥
c．检漏 d．标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分离水时，水在____________(填“上”或“下”)层。
(6)反应温度应保持在90～95 ℃，其原因是____________________________________
________________________________________________________________________。
18．(16分)化学上常用燃烧法确定有机物的组成。如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。
回答下列问题：
(1)A装置分液漏斗中盛放的物质是_________________________________________，
写出有关反应的化学方程式：______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)C装置(燃烧管)中CuO的作用是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出E装置中所盛放试剂的名称：______________，它的作用是_____________
________________________________________________________________________。
(4)若将B装置去掉会对实验造成什么影响？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)若准确称取1.20 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经充分燃烧后，E管质量增加1.76 g，D管质量增加0.72 g，则该有机物的最简式为__________________。
(6)要确定该有机物的分子式，还需要测定________________________________，目前最精确、最快捷的测定方法是__________________________________________________________。
(7)若1H核磁共振谱中有2组峰且峰面积比为3∶1，则该分子可能为____________________(填名称)，确定该有机物的方法是_____________________。
19．(8分)有机物M只含C、H、O三种元素。取13.6 g M在足量氧气中燃烧，生成35.2 g CO2和7.2 g H2O。在相同条件下，M的蒸气对氢气的相对密度为68。
(1)通过计算确定M的分子式(写出解题过程)。
(2)经测定：M的红外光谱和1H核磁共振谱分别如图所示，则M的结构简式为________________________________________________________________________。
20．(14分)(2022·江西南昌十五中高二阶段练习)有机物M是合成某药物的中间体。为研究M的组成与结构，进行了如下实验：
实验步骤
ⅰ.升高温度使M汽化，测得其密度是相同条件下H2的44倍
ⅱ.将2.2 g M在足量纯O2中完全燃烧，并使其产物依次缓慢通过浓硫酸、碱石灰，发现二者分别增重1.8 g和4.4 g
ⅲ.另取M与足量的NaOH溶液共热，经一系列操作，得到有机化合物N，将足量的金属钠投入1.6 g N的纯液体中，收集到标准状况下的H2 560 mL
回答下列问题：
(1)M的相对分子质量为__________。
(2)M的实验式为______________。
(3)M中含有的官能团的名称为____________________________________________________。
(4)N的结构简式为______________。
(5)完全燃烧0.5 mol N，最多可消耗______ g O2。
(6)写出N与金属钠反应的化学方程式：__________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)M的1H核磁共振谱中显示有________组峰，且峰面积之比为________。
专题检测试卷(一)
1．D　2.B　3.D　4.C　5.C
6．B　[未知物A中C、H、O的原子个数比为∶∶≈2∶6∶1。未知物A的实验式为C2H6O，因其中氢原子数已达饱和，该实验式即为未知物A的分子式。]
7．B　[n(H2O)＝＝0.6 mol，n(H)＝0.6 mol×2＝1.2 mol，m(H)＝1 g·mol－1×1.2 mol＝1.2 g；n(CO2)＝＝0.4 mol，m(C)＝12 g·mol－1×0.4 mol＝4.8 g；含有氧原子的物质的量为＝0.4 mol；该有机物分子中C、H、O原子个数之比为0.4 mol∶
1.2 mol∶0.4 mol＝1∶3∶1，其最简式为CH3O。该有机物分子中只含有C、H、O三种元素，H原子数只能为偶数，其分子式不可能为CH3O；设该有机物的分子式为(CH3O)n，当n＝2时，分子式为C2H6O2，H原子已经达到饱和，所以该有机物的分子式为C2H6O2；该有机物分子中的氧原子有可能形成羟基，该有机物可能属于醇类。]
8．C　9.C
10．D　[结构中有3种不同化学环境的氢原子，有3个峰。]
11．D　[由1H核磁共振谱图可知该有机物分子中有3种不同化学环境的氢原子，符合该条件的有B、D两个选项，由质谱图可知该有机物的相对分子质量为46，故选D。]
12．D　[某有机物C在足量O2中充分燃烧，生成水7.2 g，n(H2O)＝＝0.4 mol，生成二氧化碳气体17.6 g，n(CO2)＝＝0.4 mol，由质量守恒定律，消耗的氧气为7.2 g＋17.6 g－8.8 g＝16 g，n(O2)＝＝0.5 mol，则8.8 g有机物C中含有O原子的物质的量为0.4 mol×2＋0.4 mol－0.5 mol×2＝0.2 mol，可知有机物C中含有C、H、O三种元素，A正确；有机物C中n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.4 mol∶(0.4 mol×2)∶0.2 mol＝2∶4∶1，最简式为C2H4O，从质谱图中可知C的相对分子质量为88，可以确定有机物的分子式为C4H8O2，B正确；从红外光谱图中可知，有机物C为乙酸乙酯或丙酸甲酯，在稀硫酸中可水解生成羧酸和醇，C正确、D错误。]
13．B　14.D
15．D　[浓硫酸吸水，碱石灰吸收二氧化碳，分别增重5.4 g和13.2 g,5.4 g水的物质的量为＝0.3 mol，n(H)＝0.6 mol,13.2 g二氧化碳的物质的量为＝0.3 mol，n(C)＝n(CO2)＝0.3 mol，此9.0 g有机物含O元素的质量为9.0 g－0.6 g－(0.3×12) g＝4.8 g，n(O)＝＝0.3 mol，故n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.3 mol∶0.6 mol∶0.3 mol＝1∶2∶1，即实验式为CH2O，设分子式为(CH2O)n，由质谱图可知，A的相对分子质量为90，可得30n＝90，解得n＝3，故有机物A的分子式为C3H6O3，据此分析解答。从质谱图可看出，最大质荷比为90，A的摩尔质量是90 g·mol－1，故A不符合题意；根据分析，A的实验式为CH2O，故B不符合题意；根据分析可知，有机物A为C3H6O3，若A能与NaHCO3溶液反应放出气体，说明分子中含有羧基，则它可能的结构有CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH、CH3OCH2COOH等，不止2种，故C不符合题意；若A只含有一种官能团，它可能的结构有、、等，结构多于2种，故D符合题意。]
16．B　[A含有一个六元碳环且能与Na反应，则A中含有—OH或—COOH，有机物A完全燃烧后只生成二氧化碳和水，说明没有碳、氢、氧以外的元素，A的相对分子质量为100，A含有一个六元碳环，6个碳原子式量为72，—COOH的式量为45，不符合，故分子中含有1个—OH，式量为17，则剩余基团或原子的总式量为100－72－17＝11，故还有11个H原子，A的结构简式为，环上的取代物，除了—OH所在碳的邻、间、对位置外，与羟基连接的碳也有氢原子可以被取代，共4种。]
17．(1)不能，易造成液体飞溅　(2)防止暴沸　冷却后补加　(3)分液漏斗　(直形)冷凝管　(4)c　(5)下　(6)既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化
18．(1)H2O2(或双氧水)　2H2O22H2O＋O2↑(或H2O　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑)
(2)使有机物充分氧化生成CO2和H2O
(3)碱石灰(或氢氧化钠)　吸收CO2
(4)造成测得有机物中含氢量增大　(5)CH2O
(6)有机物的相对分子质量　质谱法
(7)乙酸(或甲酸甲酯)　红外光谱法
19．(1)由M的蒸气对氢气的相对密度为68可知，M的相对分子质量为2×68＝136,13.6 g M的物质的量为n(M)＝＝0.1 mol，由原子个数守恒可知，n(C)＝n(CO2)＝＝0.8 mol，n(H)＝2n(H2O)＝2×＝0.8 mol，
则n(O)＝＝0.2 mol，由n(M)∶n(C)∶ n(H)∶n(O)＝0.1 mol∶0.8 mol∶0.8 mol∶0.2 mol＝1∶8∶8∶2，即1 mol M含有C、H、O的物质的量分别为8 mol、8 mol和2 mol，M的分子式为C8H8O2。　(2)
20．(1)88　(2)C2H4O　(3)酯基　(4)CH3OH　(5)24
(6)2Na＋2CH3OH―→2CH3ONa＋H2↑　(7)3　3∶2∶3
解析　(1)由题意知M的相对分子质量A＝2×44＝88。(2)将2.2 g M在足量纯O2中完全燃烧，并使其产物依次缓慢通过浓硫酸、碱石灰，发现二者分别增重1.8 g和4.4 g，反应产生H2O的物质的量为＝0.1 mol，产生CO2的物质的量为＝0.1 mol，n(H)＝2n(H2O)＝0.2 mol，n(C)＝n(CO2)＝0.1 mol，所以其中含有的O原子的物质的量为n(O)＝＝0.05 mol，n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1 mol∶
0.2 mol∶0.05 mol＝2∶4∶1，所以M的实验式是C2H4O。(3)M的相对分子质量是88，实验式是C2H4O，假设M的分子式是(C2H4O)n,44n＝88，解得n＝2，故M的分子式是C4H8O2。该分子式符合饱和一元羧酸或饱和一元酯的通式。M与足量的NaOH溶液共热，经一系列操作得到有机化合物N，N与Na反应产生H2，则N是饱和一元醇，说明M中含有酯基。(4)N为饱和一元醇，N与Na反应生成H2的物质的量为＝0.025 mol，根据反应关系式R—OH～H2可知，N的物质的量为0.025 mol×2＝0.05 mol，则Mr(N)＝＝32 g·
mol－1，因此N为甲醇，其结构简式为CH3OH。(5)由2CH3OH＋3O22CO2＋4H2O，可知0.5 mol CH3OH完全燃烧消耗的氧气为0.5 mol×＝0.75 mol，则消耗氧气的质量m(O2)＝0.75 mol×32 g·mol－1＝24 g。(7)M的分子式为C4H8O2，M含有酯基，碱性条件下水解生成CH3OH，故M为CH3CH2COOCH3，M分子中含有3种不同化学环境的H原子，1H核磁共振谱中显示有3组峰，且峰面积之比为3∶2∶3。