专题1 有机化学的发展及研究思路 体系构建 体验高考 学案（含答案）
文档属性
| 名称 | 专题1 有机化学的发展及研究思路 体系构建 体验高考 学案（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 590.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-13 21:03:17 | ||
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文档简介
专题1 有机化学的发展及研究思路 体系构建 体验高考
1．有机化学的发展与应用
2．科学家怎样研究有机物
考向一 有机物分子式、结构式的确定
1．(2021·浙江6月选考，27)将3.00 g某有机物(仅含C、H、O元素，相对分子质量为150)样品置于燃烧器中充分燃烧，依次通过吸水剂、CO2吸收剂，燃烧产物被完全吸收。实验数据如下表：
吸水剂 CO2吸收剂
实验前质量/g 20.00 26.48
实验后质量/g 21.08 30.00
请回答：
(1)燃烧产物中水的物质的量为_________mol。
(2)该有机物的分子式为_______________________________________________________
______________________________________________________________(写出计算过程)。
考向二 有机物的分离与提纯
2．(2021·湖北，7)某兴趣小组为制备1-氯-2-甲基丙烷(沸点69 ℃)，将2-甲基-1-丙醇和POCl3溶于CH2Cl2中，加热回流(伴有HCl气体产生)。反应完全后倒入冰水中分解残余的POCl3，分液收集CH2Cl2层，无水MgSO4干燥、过滤、蒸馏后得到目标产物。上述过程中涉及的装置或操作错误的是(夹持及加热装置略)( )
A B C D
3.(2020·海南，2)古籍《天工开物》收录了井盐的生产过程。其中“汲水而上，入于釜中煎炼，顷刻结盐，色成至白”的描述，涉及的物质分离操作为( )
A．趁热过滤 B．萃取分液
C．常压蒸馏 D．浓缩结晶
4.(2020·江苏，21B)羟基乙酸钠易溶于热水，微溶于冷水，不溶于醇、醚等有机溶剂。制备少量羟基乙酸钠的反应为ClCH2COOH＋2NaOH―→HOCH2COONa＋NaCl＋H2O ΔH＜0
实验步骤如下：
步骤1：在图中所示装置的反应瓶中，加入40 g氯乙酸、50 mL水，搅拌。逐步加入40% NaOH溶液，在95 ℃继续搅拌反应2小时，反应过程中控制pH约为9。
步骤2：蒸出部分水至液面有薄膜，加少量热水，趁热过滤。滤液冷却至15 ℃，过滤得粗产品。
步骤3：粗产品溶解于适量热水中，加活性炭脱色，分离掉活性炭。
步骤4：将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中，冷却至15 ℃以下，结晶、过滤、干燥，得羟基乙酸钠。
(1)步骤1中，图中所示的装置中仪器A的名称是____________；逐步加入NaOH溶液的目的是________________________________________________________________________。
(2)步骤2中，蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是_____________________________。
(3)步骤3中，粗产品溶解于过量水会导致产率____________(填“增大”或“减小”)；去除活性炭的操作名称是____________。
(4)步骤4中，将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的是______________________。
考向三 有机反应机理
5．(2021·山东，14)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：＋OH－＋CH3O－能量变化如图所示。已知??为快速平衡，下列说法正确的是( )
A．反应Ⅱ 、 Ⅲ为决速步
B．反应结束后，溶液中存在18OH－
C．反应结束后，溶液中存在CH318OH
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
6．(2021·浙江6月选考，24)制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph—代表苯基)。下列说法不正确的是( )
A．可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯
B．反应过程涉及氧化反应
C．化合物3和4互为同分异构体
D．化合物1直接催化反应的进行
7．(2021·湖北，12)甲烷单加氧酶(s-mmo)含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．基态Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2
B．步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C．每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D．图中的总过程可表示为CH4＋O2＋2H＋＋2e－CH3OH＋H2O
体系构建 体验高考
1．(1)0.06 (2)由题意得n(H)＝0.06 mol×2＝0.12 mol，n(C)＝＝0.08 mol，n(O)＝＝0.12 mol，则最简式为C2H3O3，由相对分子质量为150，则可以得到该有机物的分子式为C4H6O6
解析 (1)根据表格中的数据，吸水剂增加的质量全部为有机物完全燃烧生成水的质量，则生成水的物质的量n(H2O)＝＝＝0.06 mol。
2．B
3．D [根据文中描述，将海水倒在锅中加热煮沸，看见白色的固体出现，就得到盐，操作方法为浓缩结晶，故D正确。]
4．(1)(球形)冷凝管 防止升温太快、控制反应体系pH
(2)防止暴沸 (3)减小 趁热过滤 (4)提高羟基乙酸钠的析出量(产率)
5．B [一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应Ⅰ和反应Ⅳ的活化能较高，因此反应的决速步为反应Ⅰ、Ⅳ，故A错误；反应Ⅰ为加成反应，而??为快速平衡，反应Ⅱ的成键和断键方式为或，后者能生成18OH－，因此反应结束后，溶液中存在18OH－，故B正确；反应Ⅲ的成键和断键方式为或，因此反应结束后溶液中不会存在CHOH，故C错误；该总反应对应反应物的总能量高于生成物的总能量，总反应为放热反应，因此和CH3O－的总能量与和OH－的总能量之差等于图示总反应的焓变，故D错误。]
6．D [由图中信息可知，苯甲醛和甲醇分子在化合物2的催化作用下，参与催化循环，最后得到产物苯甲酸甲酯，故A项正确；由图中信息可知，化合物4在H2O2的作用下转化为化合物5，即醇转化为酮，该过程是失氢的氧化反应，故B项正确；化合物3和化合物4所含原子种类及数目均相同，结构不同，两者互为同分异构体，故C项正确；由图中信息可知，化合物1在NaH的作用下形成化合物2，化合物2再参与催化循环，所以直接催化反应进行的是化合物2，化合物1间接催化反应的进行，故D项错误。]
7．C
1．有机化学的发展与应用
2．科学家怎样研究有机物
考向一 有机物分子式、结构式的确定
1．(2021·浙江6月选考，27)将3.00 g某有机物(仅含C、H、O元素，相对分子质量为150)样品置于燃烧器中充分燃烧，依次通过吸水剂、CO2吸收剂，燃烧产物被完全吸收。实验数据如下表：
吸水剂 CO2吸收剂
实验前质量/g 20.00 26.48
实验后质量/g 21.08 30.00
请回答：
(1)燃烧产物中水的物质的量为_________mol。
(2)该有机物的分子式为_______________________________________________________
______________________________________________________________(写出计算过程)。
考向二 有机物的分离与提纯
2．(2021·湖北，7)某兴趣小组为制备1-氯-2-甲基丙烷(沸点69 ℃)，将2-甲基-1-丙醇和POCl3溶于CH2Cl2中，加热回流(伴有HCl气体产生)。反应完全后倒入冰水中分解残余的POCl3，分液收集CH2Cl2层，无水MgSO4干燥、过滤、蒸馏后得到目标产物。上述过程中涉及的装置或操作错误的是(夹持及加热装置略)( )
A B C D
3.(2020·海南，2)古籍《天工开物》收录了井盐的生产过程。其中“汲水而上，入于釜中煎炼，顷刻结盐，色成至白”的描述，涉及的物质分离操作为( )
A．趁热过滤 B．萃取分液
C．常压蒸馏 D．浓缩结晶
4.(2020·江苏，21B)羟基乙酸钠易溶于热水，微溶于冷水，不溶于醇、醚等有机溶剂。制备少量羟基乙酸钠的反应为ClCH2COOH＋2NaOH―→HOCH2COONa＋NaCl＋H2O ΔH＜0
实验步骤如下：
步骤1：在图中所示装置的反应瓶中，加入40 g氯乙酸、50 mL水，搅拌。逐步加入40% NaOH溶液，在95 ℃继续搅拌反应2小时，反应过程中控制pH约为9。
步骤2：蒸出部分水至液面有薄膜，加少量热水，趁热过滤。滤液冷却至15 ℃，过滤得粗产品。
步骤3：粗产品溶解于适量热水中，加活性炭脱色，分离掉活性炭。
步骤4：将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中，冷却至15 ℃以下，结晶、过滤、干燥，得羟基乙酸钠。
(1)步骤1中，图中所示的装置中仪器A的名称是____________；逐步加入NaOH溶液的目的是________________________________________________________________________。
(2)步骤2中，蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是_____________________________。
(3)步骤3中，粗产品溶解于过量水会导致产率____________(填“增大”或“减小”)；去除活性炭的操作名称是____________。
(4)步骤4中，将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的是______________________。
考向三 有机反应机理
5．(2021·山东，14)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：＋OH－＋CH3O－能量变化如图所示。已知??为快速平衡，下列说法正确的是( )
A．反应Ⅱ 、 Ⅲ为决速步
B．反应结束后，溶液中存在18OH－
C．反应结束后，溶液中存在CH318OH
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
6．(2021·浙江6月选考，24)制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph—代表苯基)。下列说法不正确的是( )
A．可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯
B．反应过程涉及氧化反应
C．化合物3和4互为同分异构体
D．化合物1直接催化反应的进行
7．(2021·湖北，12)甲烷单加氧酶(s-mmo)含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．基态Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2
B．步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C．每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D．图中的总过程可表示为CH4＋O2＋2H＋＋2e－CH3OH＋H2O
体系构建 体验高考
1．(1)0.06 (2)由题意得n(H)＝0.06 mol×2＝0.12 mol，n(C)＝＝0.08 mol，n(O)＝＝0.12 mol，则最简式为C2H3O3，由相对分子质量为150，则可以得到该有机物的分子式为C4H6O6
解析 (1)根据表格中的数据，吸水剂增加的质量全部为有机物完全燃烧生成水的质量，则生成水的物质的量n(H2O)＝＝＝0.06 mol。
2．B
3．D [根据文中描述，将海水倒在锅中加热煮沸，看见白色的固体出现，就得到盐，操作方法为浓缩结晶，故D正确。]
4．(1)(球形)冷凝管 防止升温太快、控制反应体系pH
(2)防止暴沸 (3)减小 趁热过滤 (4)提高羟基乙酸钠的析出量(产率)
5．B [一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应Ⅰ和反应Ⅳ的活化能较高，因此反应的决速步为反应Ⅰ、Ⅳ，故A错误；反应Ⅰ为加成反应，而??为快速平衡，反应Ⅱ的成键和断键方式为或，后者能生成18OH－，因此反应结束后，溶液中存在18OH－，故B正确；反应Ⅲ的成键和断键方式为或，因此反应结束后溶液中不会存在CHOH，故C错误；该总反应对应反应物的总能量高于生成物的总能量，总反应为放热反应，因此和CH3O－的总能量与和OH－的总能量之差等于图示总反应的焓变，故D错误。]
6．D [由图中信息可知，苯甲醛和甲醇分子在化合物2的催化作用下，参与催化循环，最后得到产物苯甲酸甲酯，故A项正确；由图中信息可知，化合物4在H2O2的作用下转化为化合物5，即醇转化为酮，该过程是失氢的氧化反应，故B项正确；化合物3和化合物4所含原子种类及数目均相同，结构不同，两者互为同分异构体，故C项正确；由图中信息可知，化合物1在NaH的作用下形成化合物2，化合物2再参与催化循环，所以直接催化反应进行的是化合物2，化合物1间接催化反应的进行，故D项错误。]
7．C