蚌埠市重点中学2022-2023学年高二下学期第一次月考
化学试卷
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单选题(共15小题)
1. (3分)下列有机化合物一氯代物的同分异构体数目与其他三种不同的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A项,有4种等效氢原子,其一氯代物有4种;B项,有4种等效氢原子,其一氯代物有4种;C项,有4种等效氢原子,其一氯代物有4种;D项,有3种等效氢原子,其一氯代物有3种,答案选D。
2. (3分)某有机物的结构简式为,该分子中官能团有( )
A. 5种 B. 4种 C. 3种 D. 2种
【答案】B
【解析】由该有机物的结构简式可知,其具有的官能团为酚羟基、酮羰基、醚键及氨基,共4种,故选B。
3. (3分)一种植物生长调节剂的分子结构如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A. 该物质含有3种官能团 B. 该物质属于脂环烃
C. 该物质不属于芳香族化合物 D. 该物质属于烃的衍生物
【答案】B
【解析】烃中只含C、H两种元素,该物质中含有C、H、O三种元素,B项不正确;该物质中含、—OH、三种官能团,不含苯环,不属于芳香族化合物,但属于烃的衍生物,A、C、D三项正确。
4. (3分)拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂,其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如图所示。下列对该化合物的叙述正确的是( )
A. 属于芳香烃
B. 属于芳香族化合物,含有醚键、酮羰基两种官能团
C. 属于卤代烃
D. 可使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】D
【解析】该有机物除含C、H元素外,还含有Br、O、N元素,不能称为烃或卤代烃,A、C错误;该有机物含有苯环,属于芳香族化合物,也含有醚键、碳碳双键,但其中的是酯基,不是酮的官能团酮羰基(),B错误;该有机物中含有碳碳双键(),能使酸性KMnO4溶液褪色,D正确。
5. (3分)下列实验操作中,错误的是( )
A. 蒸发时,应使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加热
B. 蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
C. 分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D. 萃取时,应选择与原溶剂互不相溶的萃取剂
【答案】A
【解析】蒸发时当出现大量固体或剩余少量水时停止加热,A错误;蒸馏时,温度计测量的是物质的沸点,即蒸汽的温度,故放置于蒸馏烧瓶支管口处,B正确;分液时,下层液体从下口放出,为了避免交叉污染,上层液体从上口倒出,C正确;萃取剂应满足与原溶剂不反应、不互溶、溶解度大等要求,D正确。
6. (3分)下列有关物质分离、提纯的操作叙述错误的是( )
A. 进行蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸,如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加
B. 提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法
C. 1-己醇的沸点比己烷的沸点高,1-己醇和己烷可通过蒸馏初步分离
D. 提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯,向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量饱和Na2CO3溶液,振荡后静置分液,并除去有机相的水
【答案】B
【解析】加入沸石可防止暴沸,但在热的溶液中加入沸石,也可暴沸,应在冷却后补加,故A正确;氯化钠中混有少量的硝酸钾,氯化钠是大量的,制得的饱和溶液中硝酸钾量较少,不能采取降温结晶的方法,应蒸发结晶,故B错误;沸点不同的混合物,可用蒸馏的方法分离,故C正确;乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸可与碳酸钠反应,加入碳酸钠饱和溶液,可除杂,故D正确。
7. (3分)1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应,经过回流、蒸馏、萃取分液制得1-溴丁烷粗产品,装置如图所示:
已知:CH3(CH2)3OH+NaBr+H2SO4CH3(CH2)3Br+NaHSO4+H2O
下列说法错误的是( )
A. 装置Ⅰ中回流的目的是为了减少物质的挥发,提高产率
B. 装置Ⅱ中b为进水口,a为出水口
C. 用装置Ⅲ萃取分液时,将分层的液体依次从下口放出
D. 经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后,使用装置Ⅱ再次蒸馏,可得到更纯的产品
【答案】C
【解析】浓硫酸和NaBr会产生HBr,1-丁醇以及HBr均易挥发,用装置Ⅰ回流可减少反应物的挥发,提高产率,A正确;冷凝水应下进上出,即装置Ⅱ中b为进水口,a为出水口,B正确;用装置Ⅲ萃取分液时,将下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,C错误;由题意可知经装置Ⅲ得到粗产品,由于粗产品中各物质沸点不同,再次进行蒸馏可得到更纯的产品,D正确。
8. (3分)0.2 mol有机物和0.4 mol O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物经过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加10.8 g;再通过灼热的CuO充分反应后,固体质量减轻3.2 g;最后气体再通过碱石灰被完全吸收,碱石灰质量增加17.6 g。0.1 mol该有机物恰好与4.6 g金属钠完全反应。下列关于该有机物的说法不正确的是( )
A. 该化合物的相对分子质量是62
B. 该化合物的分子式为C2H6O2
C. 1 mol该化合物能与2 mol O2发生催化氧化反应
D. 1 mol该有机物最多能与2 mol Na反应
【答案】C
【解析】0.2 mol有机物燃烧生成水10.8 g,物质的量为=0.6 mol,CO与CuO反应后转化为CO2,与燃烧生成的CO2都被碱石灰吸收。有机物含有碳原子的物质的量为=0.4 mol,根据碳元素守恒可知,1 mol有机物含有碳原子的物质的量为2 mol,含有氢原子的物质的量为6 mol。含有氧原子的物质的量为=2 mol,所以有机物的分子式为C2H6O2,0.1 mol该有机物恰好与4.6 g金属钠完全反应,4.6 g Na的物质的量为=0.2 mol,有机物与Na按物质的量之比1∶2反应,有机物分子中含有2个—OH,该有机物的结构简式为HOCH2CH2OH,结合有机物的结构和性质分析答案即可。
9. (3分)如图是立方烷的球棍模型,下列有关说法不正确的是( )
A. 它的一氯代物只有一种
B. 它的二氯代物有两种
C. 它的核磁共振氢谱图上只有一组峰
D. 它与苯乙烯(C6H5—CH==CH2)互为同分异构体
【答案】B
【解析】立方烷分子中仅有1种等效氢原子,因此它的一氯代物只有一种,且核磁共振氢谱图上只有一组峰,A、C项正确;立方烷和苯乙烯的分子式均为C8H8,二者互为同分异构体,D项正确;立方烷分子中的碳原子形成正方体结构,其二氯代物的两个氯原子可分别在正方体的棱、面对角线、体对角线上,共3种,B项错误。
10. (3分)茴香醛可用于香料的配制和有机合成,间茴香醛的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A. 间茴香醛的分子式是C8H8O2
B. 1个间茴香醛分子中有16个σ键
C. 间茴香醛分子中所有碳原子不可能共平面
D. 对茴香醛分子中含有3种不同化学环境的氢原子
【答案】A
【解析】由间茴香醛的结构可知其分子式是C8H8O2,A正确;1个间茴香醛分子中有18个 σ键,B错误;醛基碳原子与苯环直接相连,则醛基碳原子一定与苯环在同一平面上,单键可以旋转,可使甲基碳原子与苯环在同一平面上,则间茴香醛分子中所有碳原子可能共平面,C错误;对茴香醛分子中,醛基上有1种氢原子、苯环上有4种氢原子、甲基上有1种氢原子,共有6种不同化学环境的氢原子,D错误。
11. (3分)下列关于有机化合物的叙述中错误的是( )
A. 汽油、柴油、石蜡都是多种碳氢化合物的混合物
B. 甲苯分子中最多12个原子共面
C. 利用酸性高锰酸钾溶液可除去CO2中混有的乙烯
D. 只用溴水可鉴别苯、己烯和四氯化碳
【答案】B
【解析】汽油、柴油、石蜡都是多种碳氢化合物的混合物,故A项正确;甲苯分子中的甲基和苯环之间的碳碳单键能够旋转,因此可能会有一个氢原子落在苯环所在的平面上,最多13个原子共面,故B项错误;高锰酸钾与乙烯发生氧化还原反应生成二氧化碳气体,利用酸性高锰酸钾溶液可除去CO2中混有的乙烯,故C项正确;苯、己烯、四氯化碳分别与溴水混合的现象为:分层后上层呈橙红色、溴水褪色、分层后下层呈橙红色,现象不同,可鉴别,故D项正确。
12. (3分)实验室由叔丁醇(沸点:82 ℃)与浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点:52 ℃)的路线如下:
下列说法错误的是( )
A. 室温搅拌是为了加快反应速率
B. 用5% Na2CO3溶液洗涤后分液时,先将上层的有机相由分液漏斗上口倒出
C. 两次水洗的主要目的分别是除去有机相中的HCl与钠盐
D. 蒸馏收集2-甲基-2-氯丙烷时,应选用直形冷凝管
【答案】B
【解析】用5% Na2CO3溶液洗涤后分层,有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水,上层为有机相,下层为水相,先由分液漏斗下口放出下层液体,再将上层的有机相由分液漏斗上口倒出,B项错误;第一次水洗是为了除去有机相中的HCl,第二次水洗是为了除去有机相中的碳酸钠,C项正确。
13. (3分)精油被誉为西方的中草药,其护肤和调养的功效非常显著。下图是工业常用的精油提炼方法,下列说法错误的是( )
A. 该提取方法利用了蒸馏的原理
B. 提取过程中采用了水浴加热
C. 在实验室中乙部分可以用蛇形冷凝管代替
D. 丙部分利用水与精油的密度差异进行了分离
【答案】B
14. (3分)下列有关有机物的分离、提纯、鉴别的方法不正确的是( )
A. 用蒸馏的方法除去丁醇中的乙醚
B. 用分液的方法分离乙酸乙酯和乙醇
C. 用 Na2CO3溶液鉴别乙酸和乙酸乙酯
D. 用核磁共振氢谱鉴别 CH3COOCH2CH3与HCOOCH2CH3
【答案】B
【解析】丁醇、乙醚互溶,但沸点不同,则蒸馏可分离,故A正确;乙酸乙酯和乙醇互溶,不能分液分离,应选蒸馏法,故B错误;乙酸与碳酸钠反应生成气体,乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层,现象不同可鉴别,故C正确;CH3COOCH2CH3与HCOOCH2CH3中均含3种H,但二者的核磁共振氢谱中峰的面积比不相同,可以用核磁共振氢谱来鉴别,故D正确。
15. (3分)研究有机物的一般步骤:分离提纯→确定最简式→确定分子式→确定结构式。以下研究有机物的方法错误的是( )
A. 蒸馏——分离提纯液态有机混合物
B. 燃烧法——研究确定有机物成分的有效方法
C. 核磁共振氢谱——通常用于分析有机物的相对分子质量
D. 红外光谱——确定有机物分子中的官能团或化学键
【答案】C
【解析】A.蒸馏是利用互溶液态混合物中各成分的沸点不同而进行物质分离的方法,液态有机混合物中各成分沸点不同,因而可采取蒸馏,故A正确;B.利用燃烧法,能得到有机物燃烧后的无机产物,并作定量测定,最后算出各元素原子的质量分数,得到实验式或最简式,故B正确;C.核磁共振氢谱确定的是等效氢原子的种类和数量,故C错误;D.不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上处于不同的位置,所以红外光谱图能确定有机物分子中的化学键或官能团,故D正确。
二、填空题(共2小题)
16. (8分)认真观察下列有机化合物,回答下列问题:
A. B.
C. D.
E. F.HCOOCH3
(1)D中含有的官能团有__________________(填名称,下同);E中含有的官能团有______________________。
(2)下列说法错误的是__________(填字母)。
A.A物质属于酚类
B.B物质可以看作醇类、酚类和羧酸类
C.C物质的分子式为C8H8O4
D.F不能发生银镜反应
【答案】(1)(醇)羟基、羧基 碳碳双键、酯基 (2)AD
【解析】(2)含有羟基,但不含苯环,属于醇类,A错误;分子中含有羧基、醇羟基和酚羟基,可以看作羧酸类、醇类和酚类,B正确;的分子式为C8H8O4,C正确。
17. (10分)某硏究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构,对其进行了探究。下列装置是用燃烧法确定有机物X的分子式的常用装置。
(1)产生的O2按从左到右的流向,所选装置正确的连接顺序是E→D→F→________→________→________。(装置不能重复使用)
(2)燃烧管中CuO的作用是______________________________________。
(3)氧化2.12 g有机物X的蒸气,生成了7.04 g二氧化碳和1.80 g水,通过仪器分析得知X的相对分子质量为106,用核磁共振氢谱仪测出X的核磁共振氢谱中有2组峰,其峰面积之比为2∶3,用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图所示。
①上述测X的相对分子质量的方法称为___________。
②X的结构简式为_________________。
(4)Y是X的同分异构体,写出符合下列条件的一种Y的结构简式:________。
①属于芳香烃 ②苯环上的一氯代物有三种
【答案】(1)C A B (2)使有机物X充分氧化,生成CO2和H2O
(3)①质谱法 ②
(4)或
【解析】(1)产生的O2按从左到右的流向,E制备氧气,D进行干燥,F中CuO的作用是使有机物X充分氧化,生成CO2和H2O,C吸收生成的水,A吸收生成的二氧化碳,B中碱石灰防止空气中的水和二氧化碳干扰实验,所选装置正确的连接顺序是E→D→F→C→A→B;(2)燃烧管中CuO的作用是使有机物X充分氧化,生成CO2和H2O;(3)烃X的物质的量为=0.02 mol,生成二氧化碳为=0.16 mol,生成水为=0.1 mol,则分子中N(C)==8、N(H)==10,故X的分子式为C8H10,X的红外光谱测定含有苯环,属于苯的同系物,而核磁共振氢谱有2个峰,其面积之比为2∶3,则X为;(4)符合下列条件的X的同分异构体①属于芳香烃,含有苯环,可能结构为二甲苯或乙苯;②苯环上的一氯代物有三种,乙苯满足条件;二甲苯中邻二甲苯苯环上的一氯代物有两种,对二甲苯苯环上的一氯代物有一种,间二甲苯苯环上的一氯代物有三种,间二甲苯符合条件,故答案为或。
三、实验题(共3小题)
18. (13分)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5 ℃,100 ℃以上开始升华),有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(Ka约为10-6,易溶于水及乙醇)约3%~10%,还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图所示。
索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题。
(1)实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒1中,研细的目的是__________________。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂,加热前还要加几粒__________。
(2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是__________________。与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优点是__________________________________。
(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比,乙醇作为萃取剂的优点是____________________。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外,还有________(填标号)。
A.直形冷凝管 B.球形冷凝管
C.接收瓶 D.烧杯
(4)浓缩液加生石灰的作用是中和____________和吸收____________。
(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是________。
【答案】(1)增加固液接触面积,使萃取更充分 沸石 (2)乙醇易挥发,易燃 使用溶剂量少,可连续萃取(萃取效率高) (3)乙醇沸点低,易浓缩 AC (4)单宁酸 水
(5)升华
【解析】(1)实验时将茶叶研细,能增加茶叶与溶剂的接触面积,使萃取更加充分;乙醇为溶剂,为防止加热时暴沸,需在加热前向乙醇中加入几粒沸石。(2)由于溶剂乙醇具有挥发性和易燃性,因此在提取过程中不可用明火直接加热。本实验中采用索氏提取器的优点是溶剂乙醇可循环使用,能减少溶剂用量,且萃取效率高。(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂,与水相比,乙醇作为萃取剂具有沸点低和易浓缩的优点。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了所给仪器外,还有直形冷凝管和接收瓶(如锥形瓶)。(4)向浓缩液中加入生石灰能中和单宁酸并吸收水分。(5)结合分离提纯咖啡因的装置及将粉状物放入蒸发皿并小火加热,咖啡因凝结在扎有小孔的滤纸上,可知该分离提纯的方法为升华。
19. (12分)甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质,请回答:
已知:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。
实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈瓶中加入0.5 g固态难溶性催化剂,再加入15 mL冰醋酸(作为溶剂)和2 mL甲苯,搅拌升温至70 ℃,同时缓慢加入12 mL过氧化氢溶液,在此温度下搅拌反应3小时。
(1)装置a的名称是____________,主要作用是____________________________________。
(2)三颈瓶中发生反应的化学方程式为_____________________________________________,此反应的原子利用率理论上可达__________。(原子利用率=×100%)
(3)经测定,反应温度升高时,甲苯的转化率逐渐增大,但温度过高时,苯甲醛的产量却有所减少,可能的原因是__________________________________________________________。
(4)反应完毕后,反应混合液经过自然冷却至室温时,还应经过________、________(填操作名称)等操作,才能得到苯甲醛粗产品。
(5)实验中加入过量过氧化氢溶液且反应时间较长,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,正确的操作步骤是________(按步骤顺序填字母)。
a.对混合液进行分液
b.过滤、洗涤、干燥
c.水层中加入盐酸调节pH=2
d.加入适量碳酸氢钠溶液混合振荡
【答案】(1)球形冷凝管 冷凝回流,防止甲苯挥发而降低产品产率
(2)+2H2O2+3H2O 66.25%
(3)H2O2在较高温度时分解速度加快,使实际参加反应的H2O2减少,影响产量
(4)过滤 蒸馏 (5)dacb
【解析】(1)仪器a的名称为球形冷凝管;甲苯挥发会导致产率降低,利用球形冷凝管冷凝回流可以防止甲苯挥发导致产率降低。(2)三颈瓶中甲苯被过氧化氢氧化生成苯甲醛,同时还生成水,反应方程式为+2H2O2+3H2O;根据化学方程式+2H2O2+3H2O可知,此反应中原子利用率=×100%=66.25%。(3)温度过高,过氧化氢分解加快,实际参加反应的过氧化氢质量减小,苯甲醛的产量会有所减少。(4)反应完毕后,反应混合液经过自然冷却至室温,先过滤分离出固体催化剂,再利用蒸馏的方法分离出苯甲醛。(5)从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,可使之先与碳酸氢钠反应转化为苯甲酸钠,再利用分液法分离出苯甲醛,然后向水层中加入盐酸调节pH=2,得到苯甲酸晶体,最后经过滤、洗涤、干燥得到苯甲酸,故正确的操作步骤为dacb。
20. (12分)某化学小组为测定有机物G的组成和结构,设计如图实验装置:
回答下列问题:
(1)实验开始时,先打开分液漏斗活塞,一段时间后再加热反应管C,目的是
__________________________________________________。
(2)装置B和装置D中浓硫酸的作用分别是__________________________________和___________________________________________。
(3)装置E和装置F中碱石灰的作用分别是___________________________________和_____________________________________________。
(4)若准确称取4.4 g样品G(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成CO2和H2O),装置D质量增加3.6 g,U形管E质量增加8.8 g。又知有机物G的质谱图如图所示:
该有机物的分子式为___________。
(5)已知有机物G中含有羧基,经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6∶1∶1。综上所述,G的结构简式为______________。
【答案】(1)排出装置中的空气 (2)干燥O2 吸收有机物燃烧生成的水蒸气 (3)吸收有机物燃烧生成的CO2 吸收空气中的H2O和CO2(4)C4H8O2 (5)
【解析】实验开始时先制氧气,把装置中空气排出来,防止二氧化碳干扰,B干燥氧气,加热C,样品燃烧生成二氧化碳和水,CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成CO2和H2O,D用于吸收生成物中的水,E用于吸收生成物中的二氧化碳,F防止空气中的二氧化碳和水进入E装置,根据称量的质量进行有关的计算。
本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考
(1)实验开始时先制氧气,把装置中空气排出来,防止二氧化碳干扰;(2) B中浓硫酸用于干燥氧气,防止干扰后面装置生成的水,D用于吸收有机物燃烧生成的水蒸气;(3) E用于吸收生成物中的二氧化碳,F防止空气中的二氧化碳和水进入E装置;(4)装置D的质量增加3.6 g,样品中的H的物质的量为3.6 g÷18 g·mol-1×2=0.4 mol,质量为0.4 g,U形管E质量增加8.8 g,样品中C的物质的量为8.8 g÷44 g·mol-1=0.2 mol,质量为2.4 g,所以样品中O的质量为4.4 g-0.4 g-2.4 g=1.6 g,O的物质的量为1.6 g÷16 g·mol-1=0.1 mol,样品中C∶H∶O=0.2 mol∶ 0.4 mol∶0.1 mol=2∶4∶1,由图可知,该物质的相对分子质量为88,因此该物质的分子式为C4H8O2;(5)有机物G的分子式为C4H8O2,其中有羧基,经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6∶1∶1,符合条件的结构简式为。答案第2页 总2页蚌埠市重点中学2022-2023学年高二下学期第一次月考
化学试卷
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单选题(共15小题)
1. (3分)下列有机化合物一氯代物的同分异构体数目与其他三种不同的是( )
A. B. C. D.
2. (3分)某有机物的结构简式为,该分子中官能团有( )
A. 5种 B. 4种 C. 3种 D. 2种
3. (3分)一种植物生长调节剂的分子结构如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A. 该物质含有3种官能团 B. 该物质属于脂环烃
C. 该物质不属于芳香族化合物 D. 该物质属于烃的衍生物
4. (3分)拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂,其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如图所示。下列对该化合物的叙述正确的是( )
A. 属于芳香烃
B. 属于芳香族化合物,含有醚键、酮羰基两种官能团
C. 属于卤代烃
D. 可使酸性KMnO4溶液褪色
5. (3分)下列实验操作中,错误的是( )
A. 蒸发时,应使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加热
B. 蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
C. 分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D. 萃取时,应选择与原溶剂互不相溶的萃取剂
6. (3分)下列有关物质分离、提纯的操作叙述错误的是( )
A. 进行蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸,如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加
B. 提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法
C. 1-己醇的沸点比己烷的沸点高,1-己醇和己烷可通过蒸馏初步分离
D. 提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯,向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量饱和Na2CO3溶液,振荡后静置分液,并除去有机相的水
7. (3分)1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应,经过回流、蒸馏、萃取分液制得1-溴丁烷粗产品,装置如图所示:
已知:CH3(CH2)3OH+NaBr+H2SO4CH3(CH2)3Br+NaHSO4+H2O
下列说法错误的是( )
A. 装置Ⅰ中回流的目的是为了减少物质的挥发,提高产率
B. 装置Ⅱ中b为进水口,a为出水口
C. 用装置Ⅲ萃取分液时,将分层的液体依次从下口放出
D. 经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后,使用装置Ⅱ再次蒸馏,可得到更纯的产品
8. (3分)0.2 mol有机物和0.4 mol O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物经过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加10.8 g;再通过灼热的CuO充分反应后,固体质量减轻3.2 g;最后气体再通过碱石灰被完全吸收,碱石灰质量增加17.6 g。0.1 mol该有机物恰好与4.6 g金属钠完全反应。下列关于该有机物的说法不正确的是( )
A. 该化合物的相对分子质量是62
B. 该化合物的分子式为C2H6O2
C. 1 mol该化合物能与2 mol O2发生催化氧化反应
D. 1 mol该有机物最多能与2 mol Na反应
9. (3分)如图是立方烷的球棍模型,下列有关说法不正确的是( )
A. 它的一氯代物只有一种
B. 它的二氯代物有两种
C. 它的核磁共振氢谱图上只有一组峰
D. 它与苯乙烯(C6H5—CH==CH2)互为同分异构体
10. (3分)茴香醛可用于香料的配制和有机合成,间茴香醛的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A. 间茴香醛的分子式是C8H8O2
B. 1个间茴香醛分子中有16个σ键
C. 间茴香醛分子中所有碳原子不可能共平面
D. 对茴香醛分子中含有3种不同化学环境的氢原子
11. (3分)下列关于有机化合物的叙述中错误的是( )
A. 汽油、柴油、石蜡都是多种碳氢化合物的混合物
B. 甲苯分子中最多12个原子共面
C. 利用酸性高锰酸钾溶液可除去CO2中混有的乙烯
D. 只用溴水可鉴别苯、己烯和四氯化碳
12. (3分)实验室由叔丁醇(沸点:82 ℃)与浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点:52 ℃)的路线如下:
下列说法错误的是( )
A. 室温搅拌是为了加快反应速率
B. 用5% Na2CO3溶液洗涤后分液时,先将上层的有机相由分液漏斗上口倒出
C. 两次水洗的主要目的分别是除去有机相中的HCl与钠盐
D. 蒸馏收集2-甲基-2-氯丙烷时,应选用直形冷凝管
13. (3分)精油被誉为西方的中草药,其护肤和调养的功效非常显著。下图是工业常用的精油提炼方法,下列说法错误的是( )
A. 该提取方法利用了蒸馏的原理
B. 提取过程中采用了水浴加热
C. 在实验室中乙部分可以用蛇形冷凝管代替
D. 丙部分利用水与精油的密度差异进行了分离
14. (3分)下列有关有机物的分离、提纯、鉴别的方法不正确的是( )
A. 用蒸馏的方法除去丁醇中的乙醚
B. 用分液的方法分离乙酸乙酯和乙醇
C. 用 Na2CO3溶液鉴别乙酸和乙酸乙酯
D. 用核磁共振氢谱鉴别 CH3COOCH2CH3与HCOOCH2CH3
15. (3分)研究有机物的一般步骤:分离提纯→确定最简式→确定分子式→确定结构式。以下研究有机物的方法错误的是( )
A. 蒸馏——分离提纯液态有机混合物
B. 燃烧法——研究确定有机物成分的有效方法
C. 核磁共振氢谱——通常用于分析有机物的相对分子质量
D. 红外光谱——确定有机物分子中的官能团或化学键
二、填空题(共2小题)
16. (8分)认真观察下列有机化合物,回答下列问题:
A. B.
C. D.
E. F.HCOOCH3
(1)D中含有的官能团有__________________(填名称,下同);E中含有的官能团有______________________。
(2)下列说法错误的是__________(填字母)。
A.A物质属于酚类
B.B物质可以看作醇类、酚类和羧酸类
C.C物质的分子式为C8H8O4
D.F不能发生银镜反应
17. (10分)某硏究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构,对其进行了探究。下列装置是用燃烧法确定有机物X的分子式的常用装置。
(1)产生的O2按从左到右的流向,所选装置正确的连接顺序是E→D→F→________→________→________。(装置不能重复使用)
(2)燃烧管中CuO的作用是______________________________________。
(3)氧化2.12 g有机物X的蒸气,生成了7.04 g二氧化碳和1.80 g水,通过仪器分析得知X的相对分子质量为106,用核磁共振氢谱仪测出X的核磁共振氢谱中有2组峰,其峰面积之比为2∶3,用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图所示。
①上述测X的相对分子质量的方法称为___________。
②X的结构简式为_________________。
(4)Y是X的同分异构体,写出符合下列条件的一种Y的结构简式:________。
①属于芳香烃 ②苯环上的一氯代物有三种
三、实验题(共3小题)
18. (13分)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5 ℃,100 ℃以上开始升华),有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(Ka约为10-6,易溶于水及乙醇)约3%~10%,还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图所示。
索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题。
(1)实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒1中,研细的目的是__________________。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂,加热前还要加几粒__________。
(2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是__________________。与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优点是__________________________________。
(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比,乙醇作为萃取剂的优点是____________________。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外,还有________(填标号)。
A.直形冷凝管 B.球形冷凝管
C.接收瓶 D.烧杯
(4)浓缩液加生石灰的作用是中和____________和吸收____________。
(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是________。
19. (12分)甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质,请回答:
已知:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。
实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈瓶中加入0.5 g固态难溶性催化剂,再加入15 mL冰醋酸(作为溶剂)和2 mL甲苯,搅拌升温至70 ℃,同时缓慢加入12 mL过氧化氢溶液,在此温度下搅拌反应3小时。
(1)装置a的名称是____________,主要作用是____________________________________。
(2)三颈瓶中发生反应的化学方程式为_____________________________________________,此反应的原子利用率理论上可达__________。(原子利用率=×100%)
(3)经测定,反应温度升高时,甲苯的转化率逐渐增大,但温度过高时,苯甲醛的产量却有所减少,可能的原因是__________________________________________________________。
(4)反应完毕后,反应混合液经过自然冷却至室温时,还应经过________、________(填操作名称)等操作,才能得到苯甲醛粗产品。
(5)实验中加入过量过氧化氢溶液且反应时间较长,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,正确的操作步骤是________(按步骤顺序填字母)。
a.对混合液进行分液
b.过滤、洗涤、干燥
c.水层中加入盐酸调节pH=2
d.加入适量碳酸氢钠溶液混合振荡
20. (12分)某化学小组为测定有机物G的组成和结构,设计如图实验装置:
回答下列问题:
(1)实验开始时,先打开分液漏斗活塞,一段时间后再加热反应管C,目的是
__________________________________________________。
(2)装置B和装置D中浓硫酸的作用分别是__________________________________和___________________________________________。
(3)装置E和装置F中碱石灰的作用分别是___________________________________和_____________________________________________。
(4)若准确称取4.4 g样品G(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成CO2和H2O),装置D质量增加3.6 g,U形管E质量增加8.8 g。又知有机物G的质谱图如图所示:
该有机物的分子式为___________。
(5)已知有机物G中含有羧基,经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6∶1∶1。综上所述,G的结构简式为______________。
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