1.2 研究有机化合物的一般方法 课时作业(含解析) 高中化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 1.2 研究有机化合物的一般方法 课时作业(含解析) 高中化学人教版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-05-09 08:27:22

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1.2研究有机化合物的一般方法 课时作业
一、单选题
1.下列化学用语或图示表达不正确的是
A.的结构示意图:
B.2—甲基丁烷的结构模型:
C.乙醇的核磁共振氢谱:
D.的电子式:
2. 要验证甲烷中含有C H元素,可将其完全燃烧产物依次通过:①浓硫酸②无水硫酸铜 ③澄清石灰水
A.①②③ B.②③
C.②③① D.③②
3.两种物质以任意质量比混合,如果混合物的质量一定,充分燃烧时产生的二氧化碳是定值,则混合物的组成可能是下列中的
A.乙醇、丙醇 B.乙醇、乙二醇 C.1-丙醇、丙醛 D.乙烯、丙烯
4.下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰,且峰面积之比为 1:1 的是( )
A.CH3CHO
B.CH3OCH3
C.CH3COOCH3
D.
5.按以下实验方案可以从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。下列说法错误的是
A.步骤①需要过滤装置
B.步骤③需要用到蒸发皿
C.活性天然产物易溶于有机溶剂难溶于水
D.步骤④是利用物质沸点差异进行分离的
6.某气态烃对空气的相对密度为 2,在氧气中充分燃烧 1.16 g这种烃,并将所得产物通过装有无水氯化钙的干燥管和装有碱石灰的干燥管,当称量这两个干燥管的质量时,它们依次增重 1.8g和 3.52 g。这种烃的化学式是
A.C2H6 B.C4H10 C.C5H10 D.C5H12
7.在实验室中,下列除去杂质的方法不正确的是( )
A.溴苯中混有溴,将其加入NaOH稀溶液中反复洗涤、分液
B.乙烷中混有乙烯,在一定条件下通入氢气,使乙烯转化为乙烷
C.硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸,将其加入NaOH溶液中,静置、分液
D.乙醇中混有乙酸,加入氢氧化钠溶液,蒸馏
8.双氢青蒿素是抗疟特效药,属于萜类化合物,如图所示的有机物α-松油烯也属于萜类化合物。下列有关说法不正确的是
A.双氢青蒿素的分子式为C15H24O5 B.双氢青蒿素分子中含有过氧键、羟基和醚键
C.α-松油烯的一氯代物有6种 D.α-松油烯与罗勒烯()互为同分异构体
9.某烷烃结构简式为 ,其一氯代物共有
A.2 种 B.4 种 C.5 种 D.7 种
10.下列说法中不正确的是
A.红外光谱仪、核磁共振仪都可用于有机物的结构分析
B.HCHO中含有的官能团是羟基
C.中含有酯基
D.2,5—二甲基己烷的核磁共振氢谱中出现了三个峰
11.下列有关化学用语表示正确的是
A.中子数为20的氯原子:20Cl B.乙醇的实验式:C2H6O
C.COCl2中碳原子杂化类型为sp3 D.CCl4的电子式为:
12.下列分离提纯方法不正确的是
A.乙醇中含有少量水,可以加CaO后蒸馏
B.实验室制乙炔中含有杂质H2S,可用硫酸铜溶液洗气
C.用苯萃取分离碘化钠和单质碘的水溶液
D.除去己烷中少量的己烯,加溴水后分液
13.饮茶是中国人的传统饮食文化之一。为方便饮用,可通过以下方法制取罐装饮料茶,上述过程涉及的实验方法、实验操作和物质作用说法不正确的是( )
A.①操作利用了物质的溶解性 B.②操作为过滤
C.③操作为萃取分液 D.加入抗氧化剂是为了延长饮料茶的保质期
14.有机物M是合成青蒿素的原料之一,M的结构简式如图所示。下列有关M的说法正确的是
A.分子式为 B.能发生氧化反应和取代反应
C.可用钠鉴别M中的两种含氧官能团 D.烃基上的一氯代物只有一种
15.下列操作中选择的仪器正确的是:①分离汽油和氯化钠溶液 ②从含Fe3+的自来水中到蒸馏水③分离氯化钾和二氧化锰混合物 ④从氯化钠溶液中得到氯化钠晶体
A.①-丁 ②-丙 ③-甲 ④-乙 B.①-乙 ②-丙 ③-甲 ④-丁
C.①-丁 ②-丙 ③-乙 ④-甲 D.①-丙 ②-乙 ③-丁 ④-甲
二、填空题
16.芳香族化合物A的分子式为C16H16,能使Br2的CCl4溶液和稀冷KMnO4溶液褪色,在温和条件下可以跟H2以1:1 催化加成;若A用KMnO4酸性溶液氧化,则仅得到一种二元酸B.。B分子中有两种不同化学环境的氢原子,其原子个数比为1:2。
(1)A的结构简式为_______;
(2)与A含有相同种类和数目的官能团(包括苯环)、且苯环上取代基位置和数量也相同的同分异构体有_______种(不包括原化合物,不考虑立体异构)。
17.经元素分析后,发现某烃的含碳量为82.76%,氢的质量分数则为17.24%,且相对分子质量为58,试推断该烃的分子式_____________
三、实验题
18.通常用燃烧的方法测定有机物的分子式,可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧,根据产品的质量确定有机物的组成。如图所示的是用燃烧法确定有机物物分子式的常用装置.
现准确称取0.72g某烃样品,经燃烧后A管增重2.2g,B管增重1.08g。请回答:
(1)产生的氧气按从左到右流向,所选装置各导管的连接顺是:__________;
(2)A、B管内均盛有固态试剂,A管的作用是__________。
(3)燃烧管中CuO的作用是_________;如果把CuO网去掉,A管重量将_________;(填“增大”、“减小”、或“不变”);
(4)请改进这套装置的一个不足之处_________。
(5)若该有机物分子中含有4个甲基,则该有机物的结构简式为_________;该有机物的二氯代物有_______种。
四、有机推断题
19.某抗肿瘤药物的有效成分为E,其一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)质谱图显示有机物A的最大质荷比为___________。
(2)C分子中官能团的名称是___________;A→B的反应类型包括___________。
(3)常温下,下列试剂不能与E反应的是___________(填标号)。
A.H2 B.FeCl3溶液 C.溴水 D.NaHCO3
(4)在冰水浴条件下,E与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成一种香料M,1个M分子中含2个酯基。由E合成M的化学方程式为___________。
(5)T是C的同系物,T的相对分子质量比C多28,则满足下列条件的T的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。①属于芳香族化合物;②既能发生水解反应又能发生银镜反应。其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为1∶1∶2∶6的T的同分异构体的所有可能结构为___________。
(6)由化合物E与乙二酸恰好完全反应生成1mol单一聚合度的,若生成H2O的质量为378g,则该聚合物的n值理论上应等于___________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.Cl是17号元素,则的结构示意图为: ,A正确;
B.2—甲基丁烷的结构球棍模型为: ,B正确;
C.已知CH3CH2OH分子中含有3种不同环境的H,则乙醇的核磁共振氢谱图中有3种吸收峰,原图错误,C错误;
D.已知NaCl是离子化合物,则的电子式为: ,D正确;
故答案为:C。
2.B
【详解】要验证甲烷中含有C H元素,可检验燃烧产物中含有水和二氧化碳,故将燃烧产物依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水就可以了,选项B符合题意
3.D
【分析】两种物质以任意质量比混合,如果混合物的质量一定,充分燃烧时产生的二氧化碳是定值,说明两种物质中碳元素质量分数相同。
【详解】A.乙醇分子式是C2H6O,碳元素质量分数是 、丙醇分子式是C3H8O,碳元素质量分数是,碳元素质量分数不相同,故不选A;
B.乙醇分子式是C2H6O,碳元素质量分数是 、乙二醇分子式是C2H6O2,碳元素质量分数是 ,碳元素质量分数不相同,故不选B;
C.1-丙醇分子式是C3H8O,碳元素质量分数是,丙醛分子式是C3H6O,碳元素质量分数是,碳元素质量分数不相同,故不选C;
D.乙烯分子式是C2H4,碳元素质量分数是,丙烯分子式是C3H6,碳元素质量分数是,碳元素质量分数相同,故选D;
选D。
4.C
【分析】化合物的核磁共振氢谱中出现2组峰,说明有机物中含有2种类型的氢原子,峰面积之比是1:1,氢原子数之比为1:1;分子中等效氢原子一般有如下情况:①分子中同一碳原子上连接的氢原子等效,②同一碳原子所连甲基上的氢原子等效,③处于镜面对称位置上的氢原子等效,据此答题。
【详解】A.CH3CHO含有2种H,峰面积之比为3:1,故A不符合题意;
B.CH3OCH3结构对称,含有1种H,故B不符合题意;
C.CH3COOCH3中两个甲基所处化学环境不同,故分子中有2种H原子,原子数目之比为3:3,峰面积之比为1:1,故C符合题意;
D.含有2种H,峰面积之比为3:2,故D不符合题意。
故选C。
【点睛】把握结构的对称性、确定H的种类和个数比为解答的关键,注意H原子数目的判断。
5.C
【详解】A.步骤(1)是分离固液混合物,其操作为过滤,需要过滤装置,故A正确;
B.步骤(3)是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿,故B正确;
C.由步骤(3)可知,蒸发水溶液得到粗产品,则该有机物能溶于水,故C错误;
D.步骤(4)是从有机化合物中,利用沸点不同采取蒸馏得到甲苯,需要蒸馏装置,故D正确;
故选C。
6.B
【详解】气态烃对空气(空气的平均相对分子质量为29)的相对密度为2,则该烃的相对分子质量为:29×2=58,则该烃的物质的量==0.02mol,无水CaCl2的干燥管质量增重1.8g为生成水的质量,物质的量为=0.1mol,装有碱石灰的干燥管质量增3.52g为生成二氧化碳的质量,物质的量为=0.08mol,根据原子守恒可知烃分子中N(C)==4、N(H)==10,故该烃的分子式为C4H10,故选B。
【点晴】根据相对密度计算该气态烃的相对分子质量,无水CaCl2的干燥管质量增重1.8g为生成水的质量,装有碱石灰的干燥管质量增3.52g为生成二氧化碳的质量,根据n=计算该烃、二氧化碳、水的物质的量,根据原子守恒计算烃分子中C、H原子数目,然后确定其分子式。
7.B
【详解】A.溴与NaOH反应后,与溴苯分层,则在NaOH稀溶液中反复洗涤、分液可除杂,故A正确;
B.乙烯与氢气发生加成反应,但易引入新杂质氢气,不能除杂,应选溴水、洗气除杂,故B错误;
C.浓硝酸和浓硫酸与NaOH反应后,与硝基苯分层,则在NaOH溶液中,静置、分液可除杂,故C正确;
D.乙酸与NaOH能发生中和反应,乙醇易挥发,则乙醇中混有乙酸加入氢氧化钠溶液,蒸馏即可得到乙醇,故D正确;
故答案为B。
8.C
【详解】A.根据双氢青蒿素的结构简式确定其分子式为C15H24O5,A正确;
B.根据双氢青蒿素的结构简式确定双氢青蒿素分子中含有过氧键、羟基和醚键,B正确;
C.α-松油烯的一氯代物的种类如图:,共7种,C错误;
D.α-松油烯与罗勒烯的分子式均为C10H16,结构不同,互为同分异构体,D正确;
故答案选C。
9.B
【详解】三个红色圆圈中的甲基等效,被一个氯原子取代后为2,2,4-三甲基-1-氯戊烷,两个蓝色圆圈中的甲基等效,被一个氯原子取代后为2,4,4-三四基-1-氯戊烷,另外一个氯原子取代后的产物有2,2,4-三甲基-3-氯戊烷和2,4,4-三甲基-2-氯戊烷,,故一氯代物共有4种。答案选B。
10.B
【详解】A.红外光谱、核磁共振氢谱是应用于有机结构分析的现代物理方法,A正确;
B.HCHO是甲醛,含有的官能团是醛基,B错误;
C.可以看作,其中含有酯基,C正确;
D.2,5 二甲基己烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH2CH(CH3)2,核磁共振氢谱中出现三个峰,D正确;
故答案为:B。
11.B
【详解】A. 中子数为20的氯原子、其质量数为37:37Cl ,A错误;
B. 乙醇的实验式即最简式:C2H6O,B正确;
C. COCl2中含碳氧双键,则碳原子杂化类型为sp2,C错误;
D. CCl4分子中,除了共用电子对,每个氯原子还有3对孤电子对,电子式为:,D错误;
答案选B。
12.D
【详解】A.CaO与水反应生成氢氧化钙,可增大与乙醇的沸点差异,然后蒸馏分离,故A正确;
B.H2S与硫酸铜溶液反应生成CuS沉淀和硫酸,所以可用硫酸铜溶液洗气除杂,故B正确;
C.碘不易溶于水、易溶于苯,可用苯萃取分离碘化钠和单质碘的水溶液,故C正确;
D.己烯与溴水发生加成反应的生成物易溶于己烷,会引入新杂质,不能除杂,应蒸馏分离,故D错误;
故答案选D。
13.C
【详解】A.①操作为提取可溶物,利用了物质的溶解性,溶解到水中,A正确;
B.②操作为除去不溶物茶渣,方法为过滤,B正确;
C.③操作时,混合物不分层,分罐密封,无分液操作,C不正确;
D.抗氧化剂具有还原性,加入抗氧化剂是为了延长饮料茶的保质期,D正确;
答案为C。
14.B
【详解】A.由有机物结构简式可知分子式为,故A错误;
B.有机物M燃烧发生氧化反应,含有、能发生取代反应,故B正确;
C.M中的含氧官能团为醇羟基和羧基,二者均可与钠反应产生,故不可以用钠鉴别M中的两种含氧官能团,故C错误;
D.M中烃基上有2种等效氢,一氯代物有2种,故D错误;
答案选B。
15.A
【详解】①汽油和氯化钠溶液互不相溶,可用分液法分离,丁为分液装置,故①-丁;②从含Fe3+的自来水中得到蒸馏水,可通过蒸馏的方法制取蒸馏水,丙为蒸馏装置,故②-丙;③氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水,可用过滤的方法分离,甲为过滤装置,故③-甲;④氯化钠易溶于水,溶解度受温度影响变化不大,可用蒸发结晶的方法从氯化钠溶液中得到氯化钠晶体,乙为蒸发结晶装置,故④-乙;故选A。
点睛:本题考查物质的分离,主要考查混合物分离的物理方法,明确混合物分离方法的装置及原理和常见物质的物理性质是解答的关键。过滤可以把不溶于液体的固体物质和液体分离;蒸发结晶可以从溶液中提取晶体;蒸馏通常用于分离提纯沸点差别较大的互溶的混合物,自来水中含有一些难以挥发的无机盐类物质,可通过蒸馏的方法制取蒸馏水;互不相溶的两种液体因密度不同而分层,可用分液法分离。
16. 6
【解析】略
17.C4H10
【详解】碳的质量分数是82.76%,氢的质量分数是17.24%,则该物质中碳、氢原子个数之比为(82.76%/12):(17.24%/1)=6:897:17.24=2:5,该烃的最简式是C2H5,相对分子质量为58,设分子式为C2nH5n:则12×2n+5n=58,得:n=2,则分子式C4H10。
18. g-f-e-h-i-c-d-a-b(或g-f-e-h-i-d-c-b-a) 吸收生成二氧化碳 使有机物分子中的碳尽可能转化为CO2 减小 在A装置后连接一个装有碱石灰的干燥管 (CH3)4C 2
【详解】分析:(1) D中生成的氧气中含有水蒸气,应先通过C中的浓硫酸干燥,在E中电炉加热时用纯氧氧化管内样品,生成二氧化碳和水,如有一氧化碳生成,则E中CuO可与CO进一步反应生成二氧化碳,然后分别通入B(吸收水)、A(吸收二氧化碳)中,按照上述分析进行装置的连接。
(2)氢氧化钠固体,吸收二氧化碳气体;,以便测定有机物中碳的量。
(3)燃烧管中CuO的作用是把反应生成的一氧化碳转化为二氧化碳,减小实验误差。
(4)空气中二氧化碳、水蒸气直接进入A装置中,影响实验。
(5)根据A管质量增加2.2g为二氧化碳的质量,计算出碳的量,B管质量增加1.08g是水的质量,计算出氢原子的量,算出碳氢原子个数比,确定烃的分子式,再根据题意要求写出结构简式。
详解:(1)D中生成的氧气中含有水蒸气,应先通过C中的浓硫酸干燥,在E中电炉加热时用纯氧氧化管内样品,生成二氧化碳和水,如有一氧化碳生成,则E中CuO可与CO进一步反应生成二氧化碳,然后分别通入B(吸收水)、A(吸收二氧化碳)中,根据产物的质量推断有机物的组成,则产生的氧气按从左到右流向,所选装置各导管的连接顺是g-f-e-h-i-c-d-a-b(或g-f-e-h-i-d-c-b-a);正确答案:g-f-e-h-i-c-d-a-b(或g-f-e-h-i-d-c-b-a)。
(2) A中盛放氢氧化钠固体,它能够吸收二氧化碳气体;正确答案:吸收生成二氧化碳。
(3) 在E中电炉加热时用纯氧氧化管内样品,生成二氧化碳和水,如有一氧化碳生成,则E中CuO可与CO进一步反应生成二氧化碳,使有机物分子中的碳尽可能转化为CO2 ;如果把CuO网去掉,一氧化碳不能被氢氧化钠吸收, A管重量将减小;正确答案:吸收生成二氧化碳;使有机物分子中的碳尽可能转化为CO2 ;减小。
(4) A装置中氢氧化钠吸收反应产生的二氧化碳,但是空气中水蒸气、二氧化碳也能够进入A装置,影响实验,因此在A装置后连接一个装有碱石灰的干燥管;正确答案:在A装置后连接一个装有碱石灰的干燥管。
(5)A管质量增加2.2g为二氧化碳的质量,n(CO2)=2.2g÷44g·mol﹣1=0.05mol,n(C)=n(CO2)=0.05mol,B管质量增加1.08g是水的质量,n(H2O)=1.08g÷18g.mol﹣1=0.6mol,n(H)=2n(H2O)=1.2mol,此有机物为烃,故只含有C和H两种元素,且个数比为:0.05:1.2=5:12,故可以确定为戊烷(C5H12),该有机物分子中含有4个甲基,则该有机物的结构简式为,该有机物的二氯代物有2种,可在相同、不同的甲基上,和;正确答案:(CH3)4C ; 2。
19.(1)94
(2) 羟基、醛基 加成反应和中和反应
(3)AD
(4)+2+2CH3COOH
(5) 14 、
(6)11
【分析】由有机物的转化关系可知,在碱性条件下,与甲醛反应生成,则B为;在铜做催化剂作用下,与氧气发生催化氧化反应,经酸化后生成生成,则C为;与发生醛基上的加成反应生成,发生水解反应生成。
(1)
质谱图显示有机物A的最大质荷比就是A的相对分子质量,A的相对分子质量为94,则有机物A的最大质荷比为94,故答案为:94;
(2)
由分析可知C为,则C分子中官能团的名称是羟基、醛基;A→B 为A与氢氧化钠溶液发生酸碱中和反应,同时与HCHO发生加成反应生成B;则答案为:羟基、醛基;加成反应和中和反应;
(3)
E的分子结构中含有碳碳双键、酚羟基和醇羟基;
A.E的分子结构中含有碳碳双键与苯环,在一定条件下可与氢气发生加成,在常温下不反应,故A符合题意;
B.E的分子结构中含有酚羟基,常温下可与FeCl3溶液发生显色反应,故B不符合题意;
C.E的分子结构中含有碳碳双键,常温下可以与溴水发生加成反应,故C不符合题意;
D.E的分子结构中含有酚羟基,具有弱酸性,可以与碱反应,但酸性比碳酸弱,不能与NaHCO3反应,故D符合题意;
故答案选AD;
(4)
在冰水浴条件下,E与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成一种香料M,1个M分子中含2个酯基。由E合成M的化学方程式为:+2+2CH3COOH;
(5)
C的结构简式为,T是C的同系物,T的相对分子质量比C多28,即T的分子结构中比C多两个-CH2-原子团,属于芳香族化合物,说明结构中含有苯环,既能发生水解反应又能发生银镜反应说明结构中含有-OOCH结构,若苯环上有一个取代基,则结构为与-CH2CH2OOCH或与 -CH(CH3)OOCH两种结构,若苯环上有两个取代基,则结构为与-CH2CH3、-OOCH或与-CH3、- CH2OOCH分别以邻间对三种位置关系结合,共有6种结构,若苯环上有三个取代基,则结构为与两个-CH3、-OOCH结合,(两个甲基在苯环上处于邻位,-OOCH有2种位置;两个甲基在苯环上处于间位,-OOCH有3种位置;两个甲基在苯环上处于对位,-OOCH有1种位置)共有6种结构,则一共有14种同分异构体;其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为1:1:2:6的T的所有可能结构为、;
(6)
E和乙二酸反应的方程式为:n+nHOOC-COOH→+(2n-1)H2O生成1mol单一聚合度的时生成H2O的质的量为,则2n-1=21,故n=11。
答案第1页,共2页
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