第一章有机化合物的结构特点与研究方法单元练习 （含答案）2022——2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修3
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| 名称 | 第一章有机化合物的结构特点与研究方法单元练习 （含答案）2022——2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修3 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 728.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-26 11:47:59 | ||
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文档简介
第一章有机化合物的结构特点与研究方法单元练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列有关苯甲酸重结晶实验操作中说法正确的是
A．苯甲酸提纯的几个基本步骤都用到了玻璃棒
B．趁热过滤中，为了防止苯甲酸结晶，可先将漏斗进行预热
C．趁热过滤后，为了析出更多晶体，热滤液用冰盐水充分冷却，同时缩短结晶的时间
D．温度越低，苯甲酸的溶解度越小，所以温度越低越有利于苯甲酸的重结晶实验
2．NM-3是处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，其分子结构如图。下列说法不正确的是
A．该有机化合物的分子式为C12H10O6
B．该有机化合物含有4种官能团
C．该物质不属于芳香族化合物
D．该有机化合物可属于羧酸类
3．一种药物合成中间体结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是
A．属于脂肪烃
B．分子中所有碳原子不可能共平面
C．苯环上的一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D．分子中含有两种官能团
4．麻黄素有平喘作用，我国药物学家从中药麻黄中提取麻黄素作为平喘药。某实验兴趣小组用李比希法、现代仪器等测定麻黄素的分子式，测得含C、H、O、N四种元素中的若干种，其中含氮8.48%；同时将5.0g麻黄素完全燃烧可得，，据此，判断麻黄素的分子式为
A． B． C． D．
5．多位化学家用简单的偶联反应合成了如下这个有趣的“纳米小人”分子。有关该分子的结构说法不正确的是
A．该分子中的C原子采取的杂化方式有：、、
B．该分子中的O原子采取杂化
C．“纳米小人”头部的所有原子不能在同一平面内
D．“纳米小人”手、脚部位的碳原子不杂化
6．下列除去杂质的方法正确的是
①除去乙烷中少量的乙烯：光照条件下通入，气液分离
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸：加入饱和碳酸钠溶液，分液
③除去中少量的：将气体通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶
④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰，蒸馏
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
7．现代家居装修材料中，普遍存在着甲醛、苯及苯的同系物等有毒物质，如果不注意处理就会对人体产生极大的危害。按照有机物的分类，甲醛属于醛。下列各项对有机物的分类方法与此方法相同的是
①属于环状化合物；②属于卤代烃；③属于链状化合物；④属于醚
A．②④ B．①② C．②③ D．①④
8．下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是
A．滴入酚酞溶液 B．吸氧腐蚀 C．钠的燃烧 D．石蜡油的热分解
A．A B．B C．C D．D
9．已知利用某些有机物之间的转化可贮存太阳能，如降冰片二烯(NBD)经太阳光照射转化成四环烷(Q)的反应为吸热反应，下列叙述中错误的是
A．NBD和Q互为同分异构体
B．Q可使溴水褪色
C．Q的一氯代物只有3种
D．NBD的同分异构体可以是芳香烃
10．地球上油气资源成因(自发过程)有橄榄石[]的蛇纹石[]化作用说[①]、地球内部金属与水反应的碳化物说[②]等。下列说法正确的是
A．蛇纹石写成氧化物形式为
B．分子式为的烃一定是丙烯
C．①反应的
D．中n与m可以满足或2
11．金刚烷最早是在石油中发现的，其结构如图(转折点为碳原子)所示，用于合成金刚烷衍生物。在医药、高分子材料、润滑油、表面活性剂、感光材料、催化剂、农药等领域有广泛应用，是新一代精细化工原料。下列与金刚烷互为同分异构体的是
A． B． C． D．
12．兴奋剂在英语中称“Dope”，原义为“供赛马使用的一种鸦片麻醉混合剂”。有的运动员为提高比赛成绩而违规服用的药物大多属于兴奋剂药物刺激剂类。某种兴奋剂的结构如图：
关于该兴奋剂的说法不正确的是
A．它的分子式为C20H24O3
B．从结构上看，它属于酚类
C．从结构上看，它属于醇类
D．从元素组成上看，它可以在氧气中燃烧生成CO2和水
13．某有机物A的结构简式如图所示，它是最早被禁用的兴奋剂之一，下列有关有机物A的叙述不正确的是
A．有机物A属于烃的衍生物
B．有机物A的分子式是C13H12O4Cl2
C．有机物A既可看作卤代烃，也可看作芳香族化合物
D．有机物A分子中含有5种官能团
14．下列分离混合物的实验方法中不正确的是
A．分离乙酸(沸点77.1 ℃)与某种液态有机物(沸点120 ℃)的混合物-蒸馏
B．从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3-热水溶解、降温结晶、过滤
C．用CCl4萃取碘水中的碘，液体分层后-下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
D．将溴水中的溴转移到有机溶剂中-加入乙醇萃取
15．对如图所示两种化合物的结构或性质描述正确的是
A．均含有σ键和π键且均存在碳原子的sp3和sp2杂化
B．均为芳香族化合物
C．二者的分子式均为C10H12O
D．可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分
二、实验题
16．某化学小组为测定有机物G的组成和结构，设计实验装置及实验步骤如图：
回答下列问题：
(1)“加热反应管C”和“打开分液漏斗活塞”这两步操作应先进行___。
(2)装置B中浓H2SO4的作用是___。
(3)装置F中碱石灰的作用是___。
(4)若准确称取8.8g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)，洗气瓶D质量增加7.2g。U型管E质量增加17.6g，又知有机物G的质谱图(如图所示)为：
该有机物的分子式为___。
(5)另取有机物G8.8g，跟足量NaHCO3溶液反应，生成2.24LCO2(标准状况)，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___。
17．苯甲醇与苯甲酸是重要的化工原料，制备二者的关键步骤中所涉及的反应的化学方程式为
。
某研究小组在实验室制备苯甲醇与苯甲酸，将苯甲醛在氢氧化钠水溶液中发生反应后所得到的反应液按如图步骤处理：
已知：苯甲醇和苯甲酸均微溶于水，易溶于乙醚、乙醇，乙醚难溶于水；
重结晶过程为溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥。
请根据以上信息，回答下列问题：
(1)分离苯甲醇与苯甲酸钠时，合适的萃取剂是_______，简述从分液漏斗中取出上层溶液的方法_______。萃取分液后，所得水层用盐酸酸化的目的是_______。
(2)苯甲酸在A、B、C三种溶剂中的溶解度随温度变化的曲线如图所示：
重结晶时，合适的溶剂是_______，原因是_______；重结晶过程中，趁热过滤的作用是_______。
(3)为检验反应产物中苯甲酸的含量，称取试样1.220 g，溶解后在100.00 mL容量瓶中定容，移取25.00mL试样溶液，用溶液滴定，滴定至终点时NaOH溶液共消耗24.50 mL，则试样中苯甲酸的质量分数为_______。
三、有机推断题
18．某有机化合物A经李比希法测得其中碳的质量分数为70.59%，氢的质量分数为5.88%，其余为氧。A的质谱图、核磁共振氢谱图、红外光谱图分别表示如图：
请回答下列问题：
(1)A的实验式为___。
(2)A的结构简式为___。
(3)该物质属于___类。
(4)A有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有___种。
①属于芳香族化合物；②属于酯类；③分子结构中含有一个甲基。
19．有机物M为烃的含氧衍生物，为研究M的组成与结构，依次进行了如下实验：
实验步骤 解释或实验结论
1、升温使M汽化，测其密度是相同条件下NO的3倍。 由此可知M的摩尔质量为_________
2、称取9.0 g M在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g 由此可知M的分子式为________
3、通过M的红外光谱图发现该分子中含有C—C、C—H、C—O、O—H、C=O，且该物质可与碳酸钠溶液反应放出气体，1mol该物质与足量金属钠反应可得1mol氢气。 （1）M中可与碳酸钠溶液反应放出气体的官能团的名称为：_________
4、M的核磁共振氢谱如图： （2）M中含有_______种氢原子
5、综上所述，可知 M的结构简式为_________。
6、N的分子式为C8H8O3，为芳香族化合物，与M具有相同数目和种类的官能团，则满足条件的N的同分异构体共有____种，其中苯环上有两个取代基，遇FeCl3溶液显紫色的N的结构简式为______（写出一种即可）。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
【详解】A．冷却结晶时，不需要玻璃棒，A错误；
B．漏斗进行预热，可减小温差，B正确；
C．趁热过滤后，应在室温下缓慢冷却(用冰盐水冷却形成的结晶很小，比表面积大，吸附的杂质多，C错误；
D．重结晶过程中温度太低，杂质的溶解度也会降低，部分杂质也会析出，达不到提纯苯甲酸的目的，D错误；
故选B。
2．C
【详解】A．根据该有机化合物的结构简式可知,其分子式为，A正确；
B．有机化合物含有4种官能团，分别是羧基、酯基、碳碳双键和酚羟基，B正确；
C．分子中含有苯环，故该物质属于芳香族化合物，C错误；
D．分子中含有羧基，该有机化合物可属于羧酸类，D正确；
故选C。
3．D
【详解】A．分子中含有氧元素，属于烃的衍生物，不属于烃，A错误；
B．苯环上所有原子共平面、乙烯分子中所有原子共平面、甲烷最多有3个碳原子共平面，单键可以旋转，所以该分子中所有碳原子可能共平面，B错误；
C．该分子不存在对称结构，苯环上存在7种不同化学环境的氢，其苯环上的一氯代物有7种(不考虑立体异构)，C错误；
D．分子中含有碳碳双键、酚羟基两种官能团，D正确；
故选D。
4．C
【详解】5.0g麻黄素其中含氮8.48%，含N质量5.0g8.48%=0.424g，含N的物质的量为 =0.03mol；完全燃烧可得，物质的量为 =0.30mol，C为0.30mol、C质量为0.30mol 12g/mol=3.6g；的物质的量为 =0.227mol，其中H为0.45mol、H质量为0.45g；则含有氧元素质量为5.0g-3.6g-0.45g-0.424g=0.526g，为0.03mol，则C、H、N、O原子数目比为0.3:0.45:0.03:0.03=10:15:1:1，对照4个答案可知，分子式为；
故选C。
5．D
【详解】A．该分子中碳碳三键上的C原子采取杂化，苯环上的C原子采取杂化，其他碳原子采取杂化，A正确；
B．该分子中的O原子有2对σ键电子对，有2对孤电子对，故其采取杂化，B正确；
C．“纳米小人”头部的C原子均为杂化，C原子与周围的H原子形成四面体，不在同一平面上，C正确；
D．“纳米小人”手、脚部位的碳原子都属于饱和碳原子，均采取杂化，D错误；
故选D。
6．B
【详解】乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应，应用溴水除去乙烷中的乙烯，故①错误；
饱和碳酸钠溶液可与乙酸反应，同时能降低乙酸乙酯的溶解度，可用于除去乙酸乙酯中的乙酸，故②正确；
和都能与饱和碳酸钠溶液反应，应用饱和碳酸氢钠溶液除去中的，故③错误；
乙酸易与生石灰反应生成乙酸钙，乙酸钙的沸点高，再进行蒸馏可得到纯净的乙醇，故④正确;
综合以上分析可知②④正确。
答案选B。
7．A
【分析】题干中的分类方法是按照官能团进行分类的，以此解题。
【详解】①环己烷为环状化合物，是根据碳骨架进行分类的，与题意不符，故①错误；
②溴苯分子中含有碳溴键，属于卤代烃，是依据官能团进行分类的，与题意相符，故②正确；
③中有机物属于链状化合物是根据碳骨架进行分类的，没有从官能团的角度分类，与题意不符，故③错误；
④中含有醚键，属于醚，是依据官能团进行分类的，与题意相符，故④正确；正确的是②④；
故选A。
8．C
【详解】A．碳酸钠和碳酸氢钠都会因水解而使溶液显碱性，碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠，滴入酚酞溶液后，碳酸钠溶液呈现红色，碳酸氢钠的溶液呈现浅红色，A正确；
B．食盐水为中性，铁钉发生吸氧腐蚀，试管中的气体减少，导管口形成一段水柱，B正确；
C．钠燃烧温度在400℃以上，玻璃表面皿不耐高温，故钠燃烧通常载体为坩埚或者燃烧匙，C错误；
D．石蜡油发生热分解，产生不饱和烃，不饱和烃与溴发生加成反应，使试管中溴的四氯化碳溶液褪色，D正确；
故答案选C。
9．B
【详解】A．从NBD和Q的分子结构可知：二者分子式都是C7H8，二者分子式相同，但结构不同，两者互为同分异构体，A正确；
B．Q分子中无不饱和碳碳双键或三键，因此不能使溴水褪色，B错误；
C．Q分子为对称结构，物质分子中有3种不同位置的H原子，这几种不同位置的H原子分别被Cl原子取代就得到一种相应的氯代产物，故Q的一氯代物有3种，C正确；
D．NBD的同分异构体可能是芳香烃中的甲苯，D正确；
故合理选项是B。
10．A
【详解】A．由蛇纹石结构可知，写成氧化物形式为，选项A正确；
B．可以是丙烯或环丙烷，选项B错误；
C．该反应△S<0，若△H>0则不能自发，选项C错误；
D．当时，为，该烃不存在，选项D错误。
答案选A。
11．C
【分析】具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体，据此解答。
【详解】金刚烷的分子式为C10H16，A的分子式为C10H8，B的分子式为C10H14，C的分子式为C10H16，D的分子式为C10H18，则与金刚烷互为同分异构体的是，所以C选项是正确的。
答案选C。
12．C
【详解】A．根据结构简式可知，分子式为C20H24O3，故A正确；
B．从结构上看，含有酚羟基，属于酚类，故B正确；
C．从结构上看，羟基直接与苯环相连，属于酚类，故C错误；
D．该有机物由C、H、O三种元素组成，可以在氧气中燃烧生成CO2和H2O，故D正确；
选C。
13．C
【详解】A．观察有机物A的结构简式可知，它是由碳、氢、氧、氯4种元素组成的，属于烃的衍生物，故A正确；
B．从结构简式可推得A的分子式为C13H12O4Cl2，故B正确；
C．其结构中虽含有氯原子，但因含有氧原子，所以不属于卤代烃，故C错误；
D．有机物A分子中含有碳碳双键、酮羰基、氯原子、醚键、羧基5种官能团，故D正确；
选C。
14．D
【详解】A．两种有机物互溶且沸点相差较大，则选择蒸馏法分离，A正确；
B．NaCl和KNO3的溶解度受温度影响变化程度不同，则从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3可采取热水溶解、降温结晶、过滤的方法，B正确；
C．分液时，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，C正确；
D．乙醇与水互溶，则乙醇不能萃取溴水中的溴，D错误；
故选：D。
15．A
【详解】A．两种化合物中，前者存在苯环、碳碳单键、碳氢键，后者存在碳碳双键、碳碳单键、碳氢键，苯环和碳碳双键中含有π键和σ键，碳碳单键和碳氢键属于σ键；其中苯环和碳碳双键中的碳原子为杂化、甲基中的碳原子为杂化，故A正确；
B．芳香族化合物是指含有苯环的有机化合物，其中的结构中不含苯环结构，不属于芳香族化合物，故B错误；
C．的分子式为，的分子式为，故C错误；
D．核磁共振氢谱可以确定有机物的结构，也可以区分有机物，故D错误；
故选A。
16．(1)打开分液漏斗活塞
(2)除去O2中的水蒸气
(3)防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中
(4)C4H8O2
(5)(CH3)2CHCOOH
【分析】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。
【详解】（1）先打开分液漏斗活塞，使A中产生的O2将装置中的空气排出，防止影响有机物燃烧生成CO2和H2O的质量的测定，故答案为：打开分液漏斗活塞；
（2）装置B中浓H2SO4的作用是除去O2中的水蒸气，防止影响有机物燃烧生成H2O的质量的测定，故答案为：除去O2中的水蒸气；
（3）装置F中碱石灰的作用是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中，影响有机物燃烧生成CO2质量的测定，故答案为：防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中；
（4）由图二G的质谱图可知，G的相对分子质量为88，则8.8g样品G的物质的量为0.1mol，经充分燃烧后，洗气瓶D增加的质量为反应生成水的质量，水的物质的量为，U型管E增加的质量为反应生成CO2的质量，CO2的物质的量为，则，，，该有机物的分子式为C4H8O2，故答案为C4H8O2；
（5）8.8g(物质的量为0.1mol)有机物G跟足量NaHCO3溶液反应，生成标准状况下2.24LCO2(物质的量为0.1mol)，说明1个G分子中含有1个羧基，核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为6: 1: 1，说明G分子中有3种氢原子，3种氢原子的个数比为6:1:1，则G的结构简式为(CH3)2CHCOOH，故答案为：(CH3)2CHCOOH。
17． 乙醚 从下口放出下层液体后，从上口倒出上层液体 将苯甲酸钠转化为苯甲酸 C 苯甲酸的溶解度在溶剂C中随温度变化较大 除去不溶性杂质，防止苯甲酸冷却后结晶析出 98%
【分析】将苯甲醛在氢氧化钠水溶液中发生反应生成苯甲醇和苯甲酸钠，由于苯甲醇和苯甲酸均微溶于水，易溶于乙醚、乙醇，且乙醚难溶于水，故可选择乙醚作萃取剂，向反应液中加入乙醚，萃取分液后得到有机相（含有苯甲醇）和水相（含有苯甲酸钠），干燥有机相、蒸馏后得到苯甲醇，由于苯甲酸微溶于水，向水相中加入盐酸，将苯甲酸钠转化为苯甲酸，苯甲酸析出，分液后，重结晶得到纯净的苯甲酸。
【详解】(1)苯甲醇易溶于乙醚，且乙醚与水互不相溶，可用乙醚作为萃取剂；分液时，应从下口放出下层液体，从上口倒出上层液体；加入盐酸可将苯甲酸钠转化为苯甲酸；
(2)由图可知，在溶剂C中苯甲酸的溶解度随温度变化较大，有利于重结晶；分离时要趁热过滤，可除去不溶性杂质，防止苯甲酸冷却后结晶析出；
(3)，则试样中苯甲酸的物质的量为，苯甲酸质量为，则试样中苯甲酸的质量分数为：。
18． C4H4O 酯 4
【详解】(1)A分子中C、H、O原子数目之比为，则A的实验式为，故答案为；
(2)设A的分子式为，又，解得，则A的分子式为，由红外光谱图可知，A含有C=O、C-O-C、、C-H，其中C=O、C-O-C可组合为，所以该物质应为或。由A的核磁共振氢谱图可知，A分子中有4种不同化学环境的氢原子，个数比为1：2：2：3，可得A的结构简式为，故答案为；
(3)由(2)分析可知，该有机物属于酯类。
(4)A的同分异构体符合下列条件：①属于芳香族化合物，说明含苯环；②属于酯类，说明含有酯基；③分子结构中含有一个甲基，若含有的2个取代基为和，则有邻、间、对三种结构，如果只有一个取代基，则为，所以符合条件的同分异构体有4种，故答案为4。
19． 90g/mol C3H6O3 羧基 4 CH3CH(OH)COOH 17
【分析】(1)相同条件下气体密度与摩尔质量成正比，据此可计算出M的摩尔质量；
(2)浓硫酸增重的为水的质量，碱石灰增重的为二氧化碳的质量，根据质量守恒定律确定其分子式；
(3)只有-COOH与碳酸钠反应生成气体；
(4)核磁共振氢谱中含有几组吸收峰，则M分子中含有几种H原子；
(5)根据M的分子式、含有官能团及H原子数目确定M的结构简式；
(6)N的分子式为C8H8O3，为芳香族化合物，与M具有相同数目和种类的官能团，则含-OH、-COOH，含1个侧链为-CH(OH)COOH，苯环上连有-OH和另一个侧链为-CH2COOH，苯环上连有-COOH和另一个侧链为-CH2OH，均有邻间对三种，或苯环上连接-OH、-COOH、-CH3，以此来解答。
【详解】(1)密度是相同条件下NO的3倍，则M的摩尔质量为M=30g/mol×3=90g/mol；
(2)称取9.0gM在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g，M完全燃烧生成水的质量为5.4g，其物质的量n(H2O)==0.3mol，生成二氧化碳的质量为13.2g，其物质的量n(CO2)==0.3mol，9.0gM的物质的量n(M)==0.1mol，则M分子中含有C、H原子的数目分别为：N(C)=3、N(H)=6，M分子中含有C、H的总原子量为：12×3+1×6=42＜90，说明M分子中还含有氧原子，含有氧原子数目为：N(O)==3，所以M的分子式为：C3H6O3；
(3)且该物质可与碳酸钠溶液反应放出气体，1mol该物质与足量金属钠反应可得1mol氢气，可知含1个羧基、1个羟基，羧基与碳酸钠反应生成气体；
(4)根据M的核磁共振氢谱可知，吸收峰数目为4，则M分子中含有4种H原子；
(5)根据以上分析可知，M的分子式为C3H6O3，含有1个羟基和1个羧基，且M分子中含有4种H原子，则M的结构简式为；
(6)N的分子式为C8H8O3，为芳香族化合物，与M具有相同数目和种类的官能团，则含-OH、-COOH，含1个侧链为-CH(OH)COOH，苯环上连有-OH和另一个侧链为-CH2COOH，有邻间对三种，苯环上连有-COOH和另一个侧链为-CH2OH，有邻间对三种，或苯环上连接-OH、-COOH、-CH3，固定2个取代基、插入另一个有4+4+2=10种，共1+3+3+10=17种，其中苯环上有两个取代基，遇FeCl3溶液显紫色的N的结构简式如(邻、间 对位均可)。
【点睛】本题考查有机物的推断的知识，涉及物质分子式、结构简式的书写、同分异构体的种类的判断等，把握官能团与性质、有机反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意(6)为解答的难点。
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列有关苯甲酸重结晶实验操作中说法正确的是
A．苯甲酸提纯的几个基本步骤都用到了玻璃棒
B．趁热过滤中，为了防止苯甲酸结晶，可先将漏斗进行预热
C．趁热过滤后，为了析出更多晶体，热滤液用冰盐水充分冷却，同时缩短结晶的时间
D．温度越低，苯甲酸的溶解度越小，所以温度越低越有利于苯甲酸的重结晶实验
2．NM-3是处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，其分子结构如图。下列说法不正确的是
A．该有机化合物的分子式为C12H10O6
B．该有机化合物含有4种官能团
C．该物质不属于芳香族化合物
D．该有机化合物可属于羧酸类
3．一种药物合成中间体结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是
A．属于脂肪烃
B．分子中所有碳原子不可能共平面
C．苯环上的一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D．分子中含有两种官能团
4．麻黄素有平喘作用，我国药物学家从中药麻黄中提取麻黄素作为平喘药。某实验兴趣小组用李比希法、现代仪器等测定麻黄素的分子式，测得含C、H、O、N四种元素中的若干种，其中含氮8.48%；同时将5.0g麻黄素完全燃烧可得，，据此，判断麻黄素的分子式为
A． B． C． D．
5．多位化学家用简单的偶联反应合成了如下这个有趣的“纳米小人”分子。有关该分子的结构说法不正确的是
A．该分子中的C原子采取的杂化方式有：、、
B．该分子中的O原子采取杂化
C．“纳米小人”头部的所有原子不能在同一平面内
D．“纳米小人”手、脚部位的碳原子不杂化
6．下列除去杂质的方法正确的是
①除去乙烷中少量的乙烯：光照条件下通入，气液分离
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸：加入饱和碳酸钠溶液，分液
③除去中少量的：将气体通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶
④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰，蒸馏
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
7．现代家居装修材料中，普遍存在着甲醛、苯及苯的同系物等有毒物质，如果不注意处理就会对人体产生极大的危害。按照有机物的分类，甲醛属于醛。下列各项对有机物的分类方法与此方法相同的是
①属于环状化合物；②属于卤代烃；③属于链状化合物；④属于醚
A．②④ B．①② C．②③ D．①④
8．下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是
A．滴入酚酞溶液 B．吸氧腐蚀 C．钠的燃烧 D．石蜡油的热分解
A．A B．B C．C D．D
9．已知利用某些有机物之间的转化可贮存太阳能，如降冰片二烯(NBD)经太阳光照射转化成四环烷(Q)的反应为吸热反应，下列叙述中错误的是
A．NBD和Q互为同分异构体
B．Q可使溴水褪色
C．Q的一氯代物只有3种
D．NBD的同分异构体可以是芳香烃
10．地球上油气资源成因(自发过程)有橄榄石[]的蛇纹石[]化作用说[①]、地球内部金属与水反应的碳化物说[②]等。下列说法正确的是
A．蛇纹石写成氧化物形式为
B．分子式为的烃一定是丙烯
C．①反应的
D．中n与m可以满足或2
11．金刚烷最早是在石油中发现的，其结构如图(转折点为碳原子)所示，用于合成金刚烷衍生物。在医药、高分子材料、润滑油、表面活性剂、感光材料、催化剂、农药等领域有广泛应用，是新一代精细化工原料。下列与金刚烷互为同分异构体的是
A． B． C． D．
12．兴奋剂在英语中称“Dope”，原义为“供赛马使用的一种鸦片麻醉混合剂”。有的运动员为提高比赛成绩而违规服用的药物大多属于兴奋剂药物刺激剂类。某种兴奋剂的结构如图：
关于该兴奋剂的说法不正确的是
A．它的分子式为C20H24O3
B．从结构上看，它属于酚类
C．从结构上看，它属于醇类
D．从元素组成上看，它可以在氧气中燃烧生成CO2和水
13．某有机物A的结构简式如图所示，它是最早被禁用的兴奋剂之一，下列有关有机物A的叙述不正确的是
A．有机物A属于烃的衍生物
B．有机物A的分子式是C13H12O4Cl2
C．有机物A既可看作卤代烃，也可看作芳香族化合物
D．有机物A分子中含有5种官能团
14．下列分离混合物的实验方法中不正确的是
A．分离乙酸(沸点77.1 ℃)与某种液态有机物(沸点120 ℃)的混合物-蒸馏
B．从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3-热水溶解、降温结晶、过滤
C．用CCl4萃取碘水中的碘，液体分层后-下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
D．将溴水中的溴转移到有机溶剂中-加入乙醇萃取
15．对如图所示两种化合物的结构或性质描述正确的是
A．均含有σ键和π键且均存在碳原子的sp3和sp2杂化
B．均为芳香族化合物
C．二者的分子式均为C10H12O
D．可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分
二、实验题
16．某化学小组为测定有机物G的组成和结构，设计实验装置及实验步骤如图：
回答下列问题：
(1)“加热反应管C”和“打开分液漏斗活塞”这两步操作应先进行___。
(2)装置B中浓H2SO4的作用是___。
(3)装置F中碱石灰的作用是___。
(4)若准确称取8.8g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)，洗气瓶D质量增加7.2g。U型管E质量增加17.6g，又知有机物G的质谱图(如图所示)为：
该有机物的分子式为___。
(5)另取有机物G8.8g，跟足量NaHCO3溶液反应，生成2.24LCO2(标准状况)，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___。
17．苯甲醇与苯甲酸是重要的化工原料，制备二者的关键步骤中所涉及的反应的化学方程式为
。
某研究小组在实验室制备苯甲醇与苯甲酸，将苯甲醛在氢氧化钠水溶液中发生反应后所得到的反应液按如图步骤处理：
已知：苯甲醇和苯甲酸均微溶于水，易溶于乙醚、乙醇，乙醚难溶于水；
重结晶过程为溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥。
请根据以上信息，回答下列问题：
(1)分离苯甲醇与苯甲酸钠时，合适的萃取剂是_______，简述从分液漏斗中取出上层溶液的方法_______。萃取分液后，所得水层用盐酸酸化的目的是_______。
(2)苯甲酸在A、B、C三种溶剂中的溶解度随温度变化的曲线如图所示：
重结晶时，合适的溶剂是_______，原因是_______；重结晶过程中，趁热过滤的作用是_______。
(3)为检验反应产物中苯甲酸的含量，称取试样1.220 g，溶解后在100.00 mL容量瓶中定容，移取25.00mL试样溶液，用溶液滴定，滴定至终点时NaOH溶液共消耗24.50 mL，则试样中苯甲酸的质量分数为_______。
三、有机推断题
18．某有机化合物A经李比希法测得其中碳的质量分数为70.59%，氢的质量分数为5.88%，其余为氧。A的质谱图、核磁共振氢谱图、红外光谱图分别表示如图：
请回答下列问题：
(1)A的实验式为___。
(2)A的结构简式为___。
(3)该物质属于___类。
(4)A有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有___种。
①属于芳香族化合物；②属于酯类；③分子结构中含有一个甲基。
19．有机物M为烃的含氧衍生物，为研究M的组成与结构，依次进行了如下实验：
实验步骤 解释或实验结论
1、升温使M汽化，测其密度是相同条件下NO的3倍。 由此可知M的摩尔质量为_________
2、称取9.0 g M在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g 由此可知M的分子式为________
3、通过M的红外光谱图发现该分子中含有C—C、C—H、C—O、O—H、C=O，且该物质可与碳酸钠溶液反应放出气体，1mol该物质与足量金属钠反应可得1mol氢气。 （1）M中可与碳酸钠溶液反应放出气体的官能团的名称为：_________
4、M的核磁共振氢谱如图： （2）M中含有_______种氢原子
5、综上所述，可知 M的结构简式为_________。
6、N的分子式为C8H8O3，为芳香族化合物，与M具有相同数目和种类的官能团，则满足条件的N的同分异构体共有____种，其中苯环上有两个取代基，遇FeCl3溶液显紫色的N的结构简式为______（写出一种即可）。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
【详解】A．冷却结晶时，不需要玻璃棒，A错误；
B．漏斗进行预热，可减小温差，B正确；
C．趁热过滤后，应在室温下缓慢冷却(用冰盐水冷却形成的结晶很小，比表面积大，吸附的杂质多，C错误；
D．重结晶过程中温度太低，杂质的溶解度也会降低，部分杂质也会析出，达不到提纯苯甲酸的目的，D错误；
故选B。
2．C
【详解】A．根据该有机化合物的结构简式可知,其分子式为，A正确；
B．有机化合物含有4种官能团，分别是羧基、酯基、碳碳双键和酚羟基，B正确；
C．分子中含有苯环，故该物质属于芳香族化合物，C错误；
D．分子中含有羧基，该有机化合物可属于羧酸类，D正确；
故选C。
3．D
【详解】A．分子中含有氧元素，属于烃的衍生物，不属于烃，A错误；
B．苯环上所有原子共平面、乙烯分子中所有原子共平面、甲烷最多有3个碳原子共平面，单键可以旋转，所以该分子中所有碳原子可能共平面，B错误；
C．该分子不存在对称结构，苯环上存在7种不同化学环境的氢，其苯环上的一氯代物有7种(不考虑立体异构)，C错误；
D．分子中含有碳碳双键、酚羟基两种官能团，D正确；
故选D。
4．C
【详解】5.0g麻黄素其中含氮8.48%，含N质量5.0g8.48%=0.424g，含N的物质的量为 =0.03mol；完全燃烧可得，物质的量为 =0.30mol，C为0.30mol、C质量为0.30mol 12g/mol=3.6g；的物质的量为 =0.227mol，其中H为0.45mol、H质量为0.45g；则含有氧元素质量为5.0g-3.6g-0.45g-0.424g=0.526g，为0.03mol，则C、H、N、O原子数目比为0.3:0.45:0.03:0.03=10:15:1:1，对照4个答案可知，分子式为；
故选C。
5．D
【详解】A．该分子中碳碳三键上的C原子采取杂化，苯环上的C原子采取杂化，其他碳原子采取杂化，A正确；
B．该分子中的O原子有2对σ键电子对，有2对孤电子对，故其采取杂化，B正确；
C．“纳米小人”头部的C原子均为杂化，C原子与周围的H原子形成四面体，不在同一平面上，C正确；
D．“纳米小人”手、脚部位的碳原子都属于饱和碳原子，均采取杂化，D错误；
故选D。
6．B
【详解】乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应，应用溴水除去乙烷中的乙烯，故①错误；
饱和碳酸钠溶液可与乙酸反应，同时能降低乙酸乙酯的溶解度，可用于除去乙酸乙酯中的乙酸，故②正确；
和都能与饱和碳酸钠溶液反应，应用饱和碳酸氢钠溶液除去中的，故③错误；
乙酸易与生石灰反应生成乙酸钙，乙酸钙的沸点高，再进行蒸馏可得到纯净的乙醇，故④正确;
综合以上分析可知②④正确。
答案选B。
7．A
【分析】题干中的分类方法是按照官能团进行分类的，以此解题。
【详解】①环己烷为环状化合物，是根据碳骨架进行分类的，与题意不符，故①错误；
②溴苯分子中含有碳溴键，属于卤代烃，是依据官能团进行分类的，与题意相符，故②正确；
③中有机物属于链状化合物是根据碳骨架进行分类的，没有从官能团的角度分类，与题意不符，故③错误；
④中含有醚键，属于醚，是依据官能团进行分类的，与题意相符，故④正确；正确的是②④；
故选A。
8．C
【详解】A．碳酸钠和碳酸氢钠都会因水解而使溶液显碱性，碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠，滴入酚酞溶液后，碳酸钠溶液呈现红色，碳酸氢钠的溶液呈现浅红色，A正确；
B．食盐水为中性，铁钉发生吸氧腐蚀，试管中的气体减少，导管口形成一段水柱，B正确；
C．钠燃烧温度在400℃以上，玻璃表面皿不耐高温，故钠燃烧通常载体为坩埚或者燃烧匙，C错误；
D．石蜡油发生热分解，产生不饱和烃，不饱和烃与溴发生加成反应，使试管中溴的四氯化碳溶液褪色，D正确；
故答案选C。
9．B
【详解】A．从NBD和Q的分子结构可知：二者分子式都是C7H8，二者分子式相同，但结构不同，两者互为同分异构体，A正确；
B．Q分子中无不饱和碳碳双键或三键，因此不能使溴水褪色，B错误；
C．Q分子为对称结构，物质分子中有3种不同位置的H原子，这几种不同位置的H原子分别被Cl原子取代就得到一种相应的氯代产物，故Q的一氯代物有3种，C正确；
D．NBD的同分异构体可能是芳香烃中的甲苯，D正确；
故合理选项是B。
10．A
【详解】A．由蛇纹石结构可知，写成氧化物形式为，选项A正确；
B．可以是丙烯或环丙烷，选项B错误；
C．该反应△S<0，若△H>0则不能自发，选项C错误；
D．当时，为，该烃不存在，选项D错误。
答案选A。
11．C
【分析】具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体，据此解答。
【详解】金刚烷的分子式为C10H16，A的分子式为C10H8，B的分子式为C10H14，C的分子式为C10H16，D的分子式为C10H18，则与金刚烷互为同分异构体的是，所以C选项是正确的。
答案选C。
12．C
【详解】A．根据结构简式可知，分子式为C20H24O3，故A正确；
B．从结构上看，含有酚羟基，属于酚类，故B正确；
C．从结构上看，羟基直接与苯环相连，属于酚类，故C错误；
D．该有机物由C、H、O三种元素组成，可以在氧气中燃烧生成CO2和H2O，故D正确；
选C。
13．C
【详解】A．观察有机物A的结构简式可知，它是由碳、氢、氧、氯4种元素组成的，属于烃的衍生物，故A正确；
B．从结构简式可推得A的分子式为C13H12O4Cl2，故B正确；
C．其结构中虽含有氯原子，但因含有氧原子，所以不属于卤代烃，故C错误；
D．有机物A分子中含有碳碳双键、酮羰基、氯原子、醚键、羧基5种官能团，故D正确；
选C。
14．D
【详解】A．两种有机物互溶且沸点相差较大，则选择蒸馏法分离，A正确；
B．NaCl和KNO3的溶解度受温度影响变化程度不同，则从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3可采取热水溶解、降温结晶、过滤的方法，B正确；
C．分液时，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，C正确；
D．乙醇与水互溶，则乙醇不能萃取溴水中的溴，D错误；
故选：D。
15．A
【详解】A．两种化合物中，前者存在苯环、碳碳单键、碳氢键，后者存在碳碳双键、碳碳单键、碳氢键，苯环和碳碳双键中含有π键和σ键，碳碳单键和碳氢键属于σ键；其中苯环和碳碳双键中的碳原子为杂化、甲基中的碳原子为杂化，故A正确；
B．芳香族化合物是指含有苯环的有机化合物，其中的结构中不含苯环结构，不属于芳香族化合物，故B错误；
C．的分子式为，的分子式为，故C错误；
D．核磁共振氢谱可以确定有机物的结构，也可以区分有机物，故D错误；
故选A。
16．(1)打开分液漏斗活塞
(2)除去O2中的水蒸气
(3)防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中
(4)C4H8O2
(5)(CH3)2CHCOOH
【分析】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。
【详解】（1）先打开分液漏斗活塞，使A中产生的O2将装置中的空气排出，防止影响有机物燃烧生成CO2和H2O的质量的测定，故答案为：打开分液漏斗活塞；
（2）装置B中浓H2SO4的作用是除去O2中的水蒸气，防止影响有机物燃烧生成H2O的质量的测定，故答案为：除去O2中的水蒸气；
（3）装置F中碱石灰的作用是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中，影响有机物燃烧生成CO2质量的测定，故答案为：防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中；
（4）由图二G的质谱图可知，G的相对分子质量为88，则8.8g样品G的物质的量为0.1mol，经充分燃烧后，洗气瓶D增加的质量为反应生成水的质量，水的物质的量为，U型管E增加的质量为反应生成CO2的质量，CO2的物质的量为，则，，，该有机物的分子式为C4H8O2，故答案为C4H8O2；
（5）8.8g(物质的量为0.1mol)有机物G跟足量NaHCO3溶液反应，生成标准状况下2.24LCO2(物质的量为0.1mol)，说明1个G分子中含有1个羧基，核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为6: 1: 1，说明G分子中有3种氢原子，3种氢原子的个数比为6:1:1，则G的结构简式为(CH3)2CHCOOH，故答案为：(CH3)2CHCOOH。
17． 乙醚 从下口放出下层液体后，从上口倒出上层液体 将苯甲酸钠转化为苯甲酸 C 苯甲酸的溶解度在溶剂C中随温度变化较大 除去不溶性杂质，防止苯甲酸冷却后结晶析出 98%
【分析】将苯甲醛在氢氧化钠水溶液中发生反应生成苯甲醇和苯甲酸钠，由于苯甲醇和苯甲酸均微溶于水，易溶于乙醚、乙醇，且乙醚难溶于水，故可选择乙醚作萃取剂，向反应液中加入乙醚，萃取分液后得到有机相（含有苯甲醇）和水相（含有苯甲酸钠），干燥有机相、蒸馏后得到苯甲醇，由于苯甲酸微溶于水，向水相中加入盐酸，将苯甲酸钠转化为苯甲酸，苯甲酸析出，分液后，重结晶得到纯净的苯甲酸。
【详解】(1)苯甲醇易溶于乙醚，且乙醚与水互不相溶，可用乙醚作为萃取剂；分液时，应从下口放出下层液体，从上口倒出上层液体；加入盐酸可将苯甲酸钠转化为苯甲酸；
(2)由图可知，在溶剂C中苯甲酸的溶解度随温度变化较大，有利于重结晶；分离时要趁热过滤，可除去不溶性杂质，防止苯甲酸冷却后结晶析出；
(3)，则试样中苯甲酸的物质的量为，苯甲酸质量为，则试样中苯甲酸的质量分数为：。
18． C4H4O 酯 4
【详解】(1)A分子中C、H、O原子数目之比为，则A的实验式为，故答案为；
(2)设A的分子式为，又，解得，则A的分子式为，由红外光谱图可知，A含有C=O、C-O-C、、C-H，其中C=O、C-O-C可组合为，所以该物质应为或。由A的核磁共振氢谱图可知，A分子中有4种不同化学环境的氢原子，个数比为1：2：2：3，可得A的结构简式为，故答案为；
(3)由(2)分析可知，该有机物属于酯类。
(4)A的同分异构体符合下列条件：①属于芳香族化合物，说明含苯环；②属于酯类，说明含有酯基；③分子结构中含有一个甲基，若含有的2个取代基为和，则有邻、间、对三种结构，如果只有一个取代基，则为，所以符合条件的同分异构体有4种，故答案为4。
19． 90g/mol C3H6O3 羧基 4 CH3CH(OH)COOH 17
【分析】(1)相同条件下气体密度与摩尔质量成正比，据此可计算出M的摩尔质量；
(2)浓硫酸增重的为水的质量，碱石灰增重的为二氧化碳的质量，根据质量守恒定律确定其分子式；
(3)只有-COOH与碳酸钠反应生成气体；
(4)核磁共振氢谱中含有几组吸收峰，则M分子中含有几种H原子；
(5)根据M的分子式、含有官能团及H原子数目确定M的结构简式；
(6)N的分子式为C8H8O3，为芳香族化合物，与M具有相同数目和种类的官能团，则含-OH、-COOH，含1个侧链为-CH(OH)COOH，苯环上连有-OH和另一个侧链为-CH2COOH，苯环上连有-COOH和另一个侧链为-CH2OH，均有邻间对三种，或苯环上连接-OH、-COOH、-CH3，以此来解答。
【详解】(1)密度是相同条件下NO的3倍，则M的摩尔质量为M=30g/mol×3=90g/mol；
(2)称取9.0gM在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g，M完全燃烧生成水的质量为5.4g，其物质的量n(H2O)==0.3mol，生成二氧化碳的质量为13.2g，其物质的量n(CO2)==0.3mol，9.0gM的物质的量n(M)==0.1mol，则M分子中含有C、H原子的数目分别为：N(C)=3、N(H)=6，M分子中含有C、H的总原子量为：12×3+1×6=42＜90，说明M分子中还含有氧原子，含有氧原子数目为：N(O)==3，所以M的分子式为：C3H6O3；
(3)且该物质可与碳酸钠溶液反应放出气体，1mol该物质与足量金属钠反应可得1mol氢气，可知含1个羧基、1个羟基，羧基与碳酸钠反应生成气体；
(4)根据M的核磁共振氢谱可知，吸收峰数目为4，则M分子中含有4种H原子；
(5)根据以上分析可知，M的分子式为C3H6O3，含有1个羟基和1个羧基，且M分子中含有4种H原子，则M的结构简式为；
(6)N的分子式为C8H8O3，为芳香族化合物，与M具有相同数目和种类的官能团，则含-OH、-COOH，含1个侧链为-CH(OH)COOH，苯环上连有-OH和另一个侧链为-CH2COOH，有邻间对三种，苯环上连有-COOH和另一个侧链为-CH2OH，有邻间对三种，或苯环上连接-OH、-COOH、-CH3，固定2个取代基、插入另一个有4+4+2=10种，共1+3+3+10=17种，其中苯环上有两个取代基，遇FeCl3溶液显紫色的N的结构简式如(邻、间 对位均可)。
【点睛】本题考查有机物的推断的知识，涉及物质分子式、结构简式的书写、同分异构体的种类的判断等，把握官能团与性质、有机反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意(6)为解答的难点。
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