专题1 有机化学的发展及研究思路 测试卷（含解析） 高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3
文档属性
| 名称 | 专题1 有机化学的发展及研究思路 测试卷（含解析） 高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-29 10:21:16 | ||
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文档简介
专题1《有机化学的发展及研究思路》测试卷
一、单选题
1．除去下列物质中的杂质(括号内的物质)，所使用的试剂和主要方法都正确的是
选项 物质 使用的试剂 主要方法
A 乙醇(水) 钠 蒸馏
B 溴苯(溴) 苯 萃取、分液
C 苯甲酸(KCl) 水 重结晶
D 乙烷(乙烯) 氢气 反应转化
A．A B．B C．C D．D
2．下列物质转化的反应类型为取代反应的是
A． B．
C． D．
3．2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料，实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备，路线如下：
下列说法错误的是
A．由叔丁醇制备2-甲基-2-氯丙烷的反应类型为取代反应
B．无水的作用是除去有机相中残存的少量水
C．蒸馏除去残余反应物叔丁醇时，产物先蒸馏出体系
D．用5%溶液洗涤分液时，有机相在分液漏斗的下层
4．由E(金属铁)制备的E(C5H5)2的结构如图甲所示，其中氢原子的类型完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构如图乙所示。核磁共振氢谱能够区分这两种结构。甲和乙的核磁共振氢谱中，分别有几种吸收峰
A．1种 1种 B．1种 2种
C．1种 3种 D．2种 3种
5．下列有关实验装置或原理正确的是
A．用图甲装置制取少量Fe(OH)2，装好药品后先关闭K2，打开K1，一段时间后，再关闭K1，打开K2
B．用图乙所示装置制取并收集干燥纯净的NH3
C．用图丙所示装置可以比较KMnO4、Cl2、S的氧化性
D．仪器丁常用于蒸馏，分离互溶且沸点不同的液体混合物
6．纳米CeO2是催化CO2和CH3OH合成碳酸二甲酯()的催化剂，反应过程如图所示。下列说法错误的是
A．的核磁共振氢谱有2组峰
B．反应①中有O—H键的断裂
C．反应②可以看作是加成反应
D．图中总反应为2CH3OH+CO2+H2O
7．下列属于取代反应的是
A．C2H4+3O22CO2+2H2O
B．CH2=CH2+HBr→ CH3CH2Br
C．CH4+Cl2CH3Cl+HCl
D．2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
8．分析下表中各项的排布规律，按此规律排布第26项应为
1 2 3 4 5
C2H4 C2H6 C2H6O C2H4O2 C3H6
6 7 8 9 10
C3H8 C3H8O C3H6O2 C4H8 C4H10
A．C7H16 B．C7H14O2 C．C8H18 D．C8H18O
9．下列反应中，属于加成反应的是（ ）
A．CH4+Cl2CH3C1+ HCI B．2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+ 2H2O
C．CH2=CH2+Br2 CH2Br-CH2Br D．+HO-NO2+H2O
10．从成键情况看，下列分子式和结构式不合理的是
A．： B．：
C．： D．：
11．下列有机化学反应方程式和反应类型正确的是
A．CH4+Cl2CH3Cl+HCl；置换反应
B．；加成反应
C．CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH；中和反应
D．CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O；取代反应
12．化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A．用红外光谱实验确定青蒿素分子中的官能团
B．水库的钢闸门与电源正极连接可实现电化学保护
C．智能手机常用的锂离子电池属于二次电池
D．以铁粉为主要成分制成双吸剂放入食品包装袋，可以延长食物的保质期
13．下列说法不正确的是
A．用燃烧分析法可确定有机物的分子结构
B．用质谱图可确定有机物的相对分子质量
C．红外光谱图能确定有机物分子中的官能团
D．核磁共振氢谱图可确定分子中不同化学环境的氢原子的种类和数目之比
14．测定分子空间结构最普遍的方法是
A．质谱法 B．红外光谱法 C．核磁共振法 D．X射线衍射法
15．中国科学家研究由二氧化碳人工合成淀粉被国际学术界认为是影响世界的重大颠覆性技术，这一成果2021年9月24日在国际学术期刊《科学》发表，下图为人工合成淀粉的部分步骤。下列说法错误的是
A．步骤①中每产生转移
B．步骤②中每产生1mol甲醛需外界补充
C．步骤③中发生了加成反应
D．化合物D中杂化的中心原子数与杂化的中心原子数之比为2∶1
二、填空题
16．完成下列填空
(1)甲、乙、丙三种物质的转化关系如图所示：
请回答下列问题：
①Ⅲ所需试剂为_______，Ⅱ的化学方程式为_______。
②请用系统命名法写出丙的名称_______，甲的同系物中，碳原子数最少的有机物的电子式为_______。
③丙在加热和有催化剂的条件下可以被O2氧化，反应的化学方程式为_______。
(2)某有机化合物A经李比希法测得其分子内C、H、O原子个数比为4：4：1.现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一：质谱仪测得A的质谱图，如图甲。
方法二：核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰，其面积之比为1：2：2：3，如图乙。
方法三：利用红外光谱仪测得A的红外光谱，如图丙。
已知：A分子中含有苯环，且苯环上只有一个取代基。试回答下列问题。
①A的相对分子质量为_______。
②A的分子式为_______，其官能团名称为_______。
③A与NaOH溶液反应的化学方程式为：_______。
17．0.2 mol有机物与0.5 mol O2恰好完全燃烧后的产物为CO2和H2O(g)。产物经过浓硫酸后，浓硫酸的质量增加10.8 g；再通过碱石灰剩余气体被完全吸收，碱石灰质量增加17.6 g。
(1)燃烧后产物的物质的量分别为CO2_______mol、H2O(g)_______mol。
(2)推断该有机物的分子式为_______。
(3)若0.2 mol该有机物恰好与9.2 g金属钠完全反应，其核磁共振氢谱显示只有两种不同环境的H，试确定该有机物的结构简式为_______。
三、实验题
18．实验室制备苯乙酮的化学方程式为：；制备过程中还有等副反应。主要实验装置和步骤如图：
I.合成：
在三颈烧瓶中加入20g无水AlCl3和30mL无水苯。边搅拌边慢慢滴加6mL乙酸酐和10mL无水苯的混合液，使反应液缓缓回流。滴加完毕后加热回流1小时，形成黑黄色液体。
Ⅱ.分离与提纯：
将冷却后的反应瓶置于冰水浴中，加入15mL苯，慢慢加入混合的盐酸冰水，静置分层，分液，无机相用乙醚萃取，与有机相合并，有机相用10%NaOH溶液洗涤，分液，弃去无机层，有机层用9mL水洗，分液，弃去无机层，有机层用MgSO4干燥，得到苯乙酮粗产品。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称：_______；使用恒压滴定漏斗的优点是：_______。
(2)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶，可能导致_______。
A．反应太剧烈 B．液体太多搅不动 C．反应变缓慢 D．副产物增多
(3)分离和提纯操作中是否可改用乙醇萃取？_______(填“是”或“否”)，原因是_______。
(4)分液漏斗使用前须_______并洗净备用。萃取时，先后加入待萃取液和萃取剂，经振荡并放气后，将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻，分层。分离上下层液体时，应先打开上口玻璃塞，然后打开活塞放出下层液体，上层液体_______。
(5)已知常压下：
熔点/℃ 沸点/℃
苯 5.5 80.1
乙醚 -116.3 34.6
苯乙酮 19.6 202
则从粗产品中提纯苯乙酮使用的操作方法是_______。
19．实验室利用氰基乙酸酯(NC—CH2—COOR)制备医用胶单体原理如下：
实验步骤∶
步骤1．将一定量甲醛和碱催化剂、复合助剂加入图1装置进行加热，然后向其中缓慢滴加氰基乙酸酯(NC—CH2—COOR)，使体系升温至85~90 ℃反应2~3 h；
步骤 2．加入一定量的磷酸终止反应后回流1h；
步骤3．将烧瓶中的产物转移至图2装置冷却至60 ℃，加入一定量五氧化二磷，进行减压蒸馏；
步骤4．在0.1 MPa下进行热裂解，收集160～190 ℃的馏分。
回答下列问题∶
(1)图2中的仪器a名称为___________。
(2)收率与原料配比、温度的关系如图3，制备该医用胶单体的最佳条件为___________。
(3)步骤3中加入五氧化二磷的目的是___________。
(4)医用胶单体的核磁共振氢谱图(H-NMR)如下∶(已知A、B表示除氢原子之外的不同的原子或基团，则分子中的Ha和Hb两原子在核磁共振氢谱中会显示出两组峰，峰面积之比为1∶1)
推知医用胶单体的结构简式为___________。
(5)步骤1中发生反应的化学方程式为___________。
(6)检验医用胶单体中的氰基可选用的实验用品是___________(填序号)。
a． 稀盐酸 b． NaOH 溶液 c． 湿润的红色石蕊试纸 d． 湿润的蓝色石蕊试纸
四、计算题
20．经测定，某有机物含碳77.8%、氢7.4%、氧14.8%；又测得此有机物的蒸气对相同条件下同体积的氢气质量比为54:1，求此有机物的分子式。若此有机物能与烧碱反应，且苯环上的一溴代物只有二种，试写出它的结构简式。
21．某烃2.8g，在氧气中燃烧生成4.48L(标准状况)二氧化碳，3.6g水，它相对氢气的密度是14，求此烃的化学式_______，写出它的结构简式_______。
参考答案：
1．C
【详解】A．乙醇与水都可与金属钠发生反应，故不能出去杂质，错误；
B．溴苯中的溴可与苯互溶，同时与溴苯也不溶，不能用分液的方法出去杂质，错误；
C．苯甲酸中加入水，其中的氯化钾可溶于水，与苯甲酸混合，重结晶可分离，正确；
D．除去乙烷中的乙烯，加入氢气，又引入了新的杂质，错误；
故本题选C。
2．D
【详解】A．是乙醇的催化氧化，是氧化反应，故A不符合题意；
B．是乙醇在浓硫酸加热条件下发生的消去反应，故B不符合题意；
C．是乙烯与溴化氢发生的加成反应，故C不符合题意；
D． 是硝化反应，硝基取代了环上的氢，又叫取代反应，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
3．D
【分析】根据流程图知，叔丁醇与浓盐酸常温搅拌反应15min可得2-甲基-2-氯丙烷与H2O，然后静置分层，再分液；有机相中加水洗涤，然后分液；分液后的有机相加入5%Na2CO3溶液洗涤，然后分液；分液后的有机相加入水洗涤，然后分液得到有机相；有机相加入无水CaCl2除去残存的少量水，然后蒸馏得到2-甲基-2-氯丙烷。
【详解】A．对比反应物和产物的结构可得，-Cl原子取代了-OH，所以反应类型为取代反应，A正确；
B．无水CaCl2与水结合生成CaCl2 H2O，无水CaCl2是干燥剂，其作用是除去有机相中残存的少量水，B正确；
C．2-甲基-2-氯丙烷比叔丁醇的沸点低，所以产物先蒸馏出体系，C正确；
D．用5% Na2CO3溶液洗涤分液时，由于有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水，则有机相在分液漏斗的上层，D错误；
故答案选D。
4．C
【详解】图甲E(C5H5)2的结构中氢原子的类型完全相同、则只有1种氢原子，图乙E的结构为轴对称、则有3种氢原子，C符合；
答案选C。
5．C
【详解】A．用图甲装置制取少量Fe(OH)2，装好药品后先打开K2，再打开K1，反应生成的H2先将装置内的空气排尽，再关闭K2，产生的H2使烧瓶内压强增大，将反应生成的FeSO4溶液压入盛有NaOH溶液的三颈烧瓶中，从而制取少量Fe(OH)2，A错误；
B．氨气的密度比空气小，应用向下排空气法，不能用向上排空气法，B错误；
C．高锰酸钾与浓盐酸反应制得氯气，氧化剂高锰酸钾的氧化性强于氧化产物氯气，反应生成的氯气与硫化钠溶液发生置换反应生成硫，氧化剂氯气的氧化性强于氧化产物硫，则图丙所示装置可以比较KMnO4、Cl2、S的氧化性，C正确；
D．球形冷凝管不便于蒸馏出的液体顺利流下，不能用于蒸馏，D错误；
故选C。
6．A
【详解】A．中只有一种环境的氢原子，核磁共振氢谱有1组峰，A错误；
B．反应①中CH3OH转化为CH3O-，其中的O—H键断裂，B正确；
C．二氧化碳的结构式为O=C=O，根据—OCOOCH3的结构特点分析，反应②可以看作是将二氧化碳中的C=O键加成，C正确；
D．从转化示意图分析可知，该反应的初始反应物为CH3OH和CO2，在催化剂作用下反应生成和水，D正确。
综上所述答案为A。
7．C
【详解】A．该反应属于氧化反应，故A错误；
B．该反应是碳碳双键的加成反应，故B错误；
C．该反应是CH4上的一个H原子被Cl2中的一个Cl原子取代，属于取代反应，故C正确；
D．该反应属于催化氧化反应，故D错误；
故选：C。
8．C
【详解】分析表格中各项的排布规律可知，每四个为一组，碳原子数不变，依次是烯烃、烷烃、饱和一元醇、饱和二元醇，第26项应是第7组中第2种物质，即含8个碳原子的烷烃，其分子式为C8H18，答案选C。
9．C
【详解】A. 甲烷中H被Cl取代，属于取代反应，故A不选；
B. OH转化为 CHO，为氧化反应，故B不选；
C. 碳碳双键转化为单键，为加成反应，故C选；
D. 苯环中的氢原子被硝基取代，生成硝基苯，为取代反应，故D不选；
故选C。
10．B
【详解】A．该分子中每个氢原子形成1个共价键，氮原子形成3个共价键，碳原子形成4个共价键，成键合理，故A正确；
B．该分子中C、Si原子只形成3个共价键，理应各形成4个共价键，说明成键情况不合理，故B错误；
C．该分子中碳原子形成4个共价键，氢原子形成1个共价键，氧原子形成2个共价键，硫原子形成2个共价键，成键情况合理，故C正确；
D．该分子中碳原子形成4个共价键，硫原子形成2个共价键，氢原子形成1个共价键，成键情况合理，故D正确；
故答案为B。
11．D
【详解】A．这是甲烷的取代反应，A错误；
B．苯的硝化反应属于取代反应，B错误；
C．酯在碱性条件下的水解反应属于取代反应，C错误；
D．酯化反应属于取代反应，D正确；
故选D。
12．B
【详解】A．用红外光谱实验确定青蒿素分子中的官能团，A正确；
B．水库的钢闸门与电源负极连接可实现电化学保护，为外加电源的阴极保护法，B错误；
C．锂离子电池是充电电池，属于二次电池，C正确；
D．铁粉具有还原性，能作抗氧化剂，可以延长食物的保质期，D正确；
故选B。
13．A
【详解】A．用燃烧分析法可确定有机物的分子式，故A错误；
B．用质谱图可确定有机物的相对分子质量，故B正确；
C．红外光谱图能确定有机物中所含官能团的种类，故C正确；
D．核磁共振氢谱中有几个峰，有机物中就有几种氢原子，核磁共振氢谱图可确定分子中不同化学环境的氢原子的种类和数目之比，故D正确；
选A。
14．D
【解析】根据有机物结构测定方法进行判断，质谱法测定相对分子质量，红外光谱测定有机物的官能团，核磁共振法测定氢原子的种类和数目，X射线衍射法测定空间结构。
【详解】A．质谱法用于测定有机物的相对分子质量，不能测定分子的空间结构，A错误；
B．红外光谱可以测定出有机物的官能团和化学键，不能测定分子的空间结构，B错误；
C．核磁共振氢谱用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目，不能测定分子的空间结构，C错误；
D．测定分子的空间结构最普遍的方法是X射线衍射法，X射线衍射可以看到微观结构，可以测定晶体的晶胞参数，从而确定分子的空间结构，D正确。
故选答案D。
15．D
【详解】A．步骤①中氢气是还原剂，消耗3mol氢气产生1mol水，所以每产生转移，A正确；
B．步骤②的方程式为CH3OH+O2→HCHO+H2O2，由于2mol双氧水才能产生1mol氧气，所以每产生1mol甲醛需外界补充，B正确；
C．步骤③中3分子甲醛之间发生加成反应生成HOCH2COCH2OH，C正确；
D．化合物D的结构简式为HOCH2COCH2OH，其中羟基中氧原子和饱和碳原子为杂化，碳氧双键中的碳原子是杂化，因此杂化的中心原子数与杂化的中心原子数之比为4∶1，D错误；
答案选D。
16．(1) NaOH水溶液 +NaCl+H2O 2-甲基-1-丁醇 2+O22+2H2O
(2) 136 C8H8O2 酯基 +NaOH+CH3OH
【详解】（1）①乙中的氯原子水解得到丙中的羟基，则反应III为氯代烃的水解反应，所以III所需试剂为NaOH水溶液；反应Ⅱ为乙发生消去反应生成甲的过程，反应的化学方程式为+NaCl+H2O；
②丙中主链上含有4个C原子、羟基位于1号碳原子上，甲基位于2号碳原子上，所以其名称为2-甲基-1-丁醇；甲的同系物中，碳原子数最少的有机物为乙烯，乙烯的电子式为；
③丙在加热和有催化剂条件下被氧气氧化生成醛，反应的方程式为2+O22+2H2O；
（2）①由质谱图可知，有机物A的最大质荷比为136，则有机物A的相对分子质量为136；
②A分子内C、H、O原子个数比为4:4:1，则有机物A的实验式为C4H4O，设其分子式为(C4H4O)n，则(12×4+4+16)n=136，解得n=2，所以有机物A的分子式为C8H8O2，由红外光谱图可知，A分子含有苯环、碳氧双键，而A的不饱和度为5，没有其它不饱和键与环状结构，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱有四个吸收峰且峰面积之比为1:2:2:3，说明分子中含有4种H原子，分子中氢原子数目分别为1，2，2，3，红外光谱中存在C=O、C-O-C、等结构，可知取代基为-COOCH3，故有机物A的结构简式为，有机物A含有的官能团为酯基；
③有机物A的结构简式为，A与NaOH溶液反应的化学方程式为+NaOH+CH3OH。
17． 0.4 0.6 C2H6O2 HOCH2CH2OH
【详解】(1)浓硫酸吸收的质量全部是水，m(H2O)=10.8g，碱石灰吸收的质量全部是CO2的质量，
m(CO2)=17.6g，根据物质的量计算，n(H2O)==0.6mol，n(CO2)==0.4mol；
(2)设该有机物的化学式为CxHyOz，它的物质的量已知为0.2mol，由于已计算n(H2O)=0.6mol，故水提供的
n(O)=0.6mol，n(CO2)=0.4mol，故二氧化碳提供的n(O)=0.8mol，说明反应中一共有1.4molO，一部分由氧气提供，一部分由有机物提供，另O2为0.5mol，提供n(O)=1mol，故可以确定剩余0.4molO由有机物提供，可以推断0.2mol有机物提供O0.4mol，即有机物的化学式为CxHyO2，又因为n(CO2)=n(C)=0.4mol，2n(H2O)=n(H)=1.2mol，即n(CxHyOz) ∶ n(C) ∶n(H)∶n(O)=0.2∶0.4∶1.2∶0.4=1∶2∶6 ∶2故该有机物的化学式为C2H6O2；
(3)与金属钠反应可能是含有羟基也可能是羧基，又因为该化合物的核磁共振氢谱只有两种不同环境的H，故该化合物不可能含有羧基，只能含有两个羟基，即HOCH2CH2OH。
18． 球形冷凝管 平衡气压，使液体顺利滴下 AD 否 乙醇与水互溶 检查分液漏斗是否漏水 从上口倒出 蒸馏
【分析】由于三氯化铝与乙酸酐均极易水解，所以要求合成过程中无水，所以装置内球形干燥管的作用是防止空气中的水蒸气进入；由于乙酸酐一次性倒入，可能会导致反应太剧烈及产生更多的副产物，所以要通过恒压滴液漏斗逐滴滴加液体乙酸酐使反应顺利进行、实验过程中需要冷凝回流。最终分离苯乙酮、乙醚和苯的混合物时，可采取蒸馏的方法分离。
【详解】(1)根据图示，仪器a为球形冷凝管；使用恒压漏斗，可以平衡气压，使液体顺利滴下；
(2)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶，可能会导致反应太剧烈、促使副反应产生更多的副产物，故选AD；
(3)不能用乙醇作萃取剂，由于乙醇能与水互溶，所以不能用乙醇代替乙醚进行萃取操作；
(4)分液漏斗使用前须进行检漏；分液时放出下层液体后，为防止液体的相互污染，上层液体从上口倒出；
(5) 苯乙酮、乙醚和苯互溶，根据表格中熔沸点的数据可知，苯乙酮的沸点与乙醚和苯的差距较大，可采取蒸馏的方法分离。
19． 直形冷凝管 甲醛和氨基乙酸酯的配比为1.00、温度为80℃ 干燥有机物 nNC—CH2—COOCH2CH2CH2CH3+nHCHO+nH2O ad
【分析】氰基乙酸酯(NC—CH2—COOR)和甲醛在碱催化下发生聚合反应生成和水，，再裂解得到最终产物。
【详解】(1)根据仪器构造可知，图2中的仪器a名称为直形冷凝管。
(2)根据图3可知，当甲醛和氨基乙酸酯的物质的量之比为1.00、温度为80℃时，收率最高，所以制备该医用胶单体的最佳条件为甲醛和氨基乙酸酯的配比为1.00、温度为80℃。
(3)发生第一步反应时生成了水，步骤3中加入五氧化二磷的目的是除去中间产物中的水。
(4)根据核磁共振氢谱图(H-NMR)可知，该医用胶单体有6种不同化学环境的氢原子，个数比为1:1:2:2:2:3，所以该有机物的结构简式为。
(5)步骤1是氰基乙酸丁酯(NC—CH2—COOCH2CH2CH2CH3)和甲醛在碱催化下发生聚合反应，发生反应的化学方程式为：nNC—CH2—COOCH2CH2CH2CH3+nHCHO+nH2O。
(6)氰基能发生水解生成羧基，所以可以用稀盐酸和湿润湿润的蓝色石蕊试纸检验医用胶单体中的氰基，故选用的实验用品是ad。
20．C7H8O
【详解】试题分析：设此有机物分子式CXHYOZ
此有机物的蒸气对相同条件下同体积的氢气质量比为54:1
所以相对分子质量M(有机物)＝54×2＝108
则X＝
Y＝
Z＝
则有机物分子式C7H8O
由于该有机物能与烧碱反应，所以是酚
又因苯环上的一溴代物只有二种，所以其结构简式为
考点：考查有机物分子式、结构简式的确定
点评：本题是中等难度的试题，也是高考中的常见考点之一。试题基础性强，难易适中。主要是培养学生的规范答题能力，提高学生严谨的逻辑思维能力，有利于拓展学生的解题思路和视野，也有利于调动学生的学习兴趣
21． C2H4 CH2=CH2
【详解】该烃的相对分子质量是氢气的14倍，则经的相对分子质量是14×2=28。燃烧生成的二氧化碳和水的物质的量分别是、，即碳氢原子的个数之比是1:2，所以该烃的分子式为C2H4，结构简式为H2C=CH2。
一、单选题
1．除去下列物质中的杂质(括号内的物质)，所使用的试剂和主要方法都正确的是
选项 物质 使用的试剂 主要方法
A 乙醇(水) 钠 蒸馏
B 溴苯(溴) 苯 萃取、分液
C 苯甲酸(KCl) 水 重结晶
D 乙烷(乙烯) 氢气 反应转化
A．A B．B C．C D．D
2．下列物质转化的反应类型为取代反应的是
A． B．
C． D．
3．2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料，实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备，路线如下：
下列说法错误的是
A．由叔丁醇制备2-甲基-2-氯丙烷的反应类型为取代反应
B．无水的作用是除去有机相中残存的少量水
C．蒸馏除去残余反应物叔丁醇时，产物先蒸馏出体系
D．用5%溶液洗涤分液时，有机相在分液漏斗的下层
4．由E(金属铁)制备的E(C5H5)2的结构如图甲所示，其中氢原子的类型完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构如图乙所示。核磁共振氢谱能够区分这两种结构。甲和乙的核磁共振氢谱中，分别有几种吸收峰
A．1种 1种 B．1种 2种
C．1种 3种 D．2种 3种
5．下列有关实验装置或原理正确的是
A．用图甲装置制取少量Fe(OH)2，装好药品后先关闭K2，打开K1，一段时间后，再关闭K1，打开K2
B．用图乙所示装置制取并收集干燥纯净的NH3
C．用图丙所示装置可以比较KMnO4、Cl2、S的氧化性
D．仪器丁常用于蒸馏，分离互溶且沸点不同的液体混合物
6．纳米CeO2是催化CO2和CH3OH合成碳酸二甲酯()的催化剂，反应过程如图所示。下列说法错误的是
A．的核磁共振氢谱有2组峰
B．反应①中有O—H键的断裂
C．反应②可以看作是加成反应
D．图中总反应为2CH3OH+CO2+H2O
7．下列属于取代反应的是
A．C2H4+3O22CO2+2H2O
B．CH2=CH2+HBr→ CH3CH2Br
C．CH4+Cl2CH3Cl+HCl
D．2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
8．分析下表中各项的排布规律，按此规律排布第26项应为
1 2 3 4 5
C2H4 C2H6 C2H6O C2H4O2 C3H6
6 7 8 9 10
C3H8 C3H8O C3H6O2 C4H8 C4H10
A．C7H16 B．C7H14O2 C．C8H18 D．C8H18O
9．下列反应中，属于加成反应的是（ ）
A．CH4+Cl2CH3C1+ HCI B．2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+ 2H2O
C．CH2=CH2+Br2 CH2Br-CH2Br D．+HO-NO2+H2O
10．从成键情况看，下列分子式和结构式不合理的是
A．： B．：
C．： D．：
11．下列有机化学反应方程式和反应类型正确的是
A．CH4+Cl2CH3Cl+HCl；置换反应
B．；加成反应
C．CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH；中和反应
D．CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O；取代反应
12．化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A．用红外光谱实验确定青蒿素分子中的官能团
B．水库的钢闸门与电源正极连接可实现电化学保护
C．智能手机常用的锂离子电池属于二次电池
D．以铁粉为主要成分制成双吸剂放入食品包装袋，可以延长食物的保质期
13．下列说法不正确的是
A．用燃烧分析法可确定有机物的分子结构
B．用质谱图可确定有机物的相对分子质量
C．红外光谱图能确定有机物分子中的官能团
D．核磁共振氢谱图可确定分子中不同化学环境的氢原子的种类和数目之比
14．测定分子空间结构最普遍的方法是
A．质谱法 B．红外光谱法 C．核磁共振法 D．X射线衍射法
15．中国科学家研究由二氧化碳人工合成淀粉被国际学术界认为是影响世界的重大颠覆性技术，这一成果2021年9月24日在国际学术期刊《科学》发表，下图为人工合成淀粉的部分步骤。下列说法错误的是
A．步骤①中每产生转移
B．步骤②中每产生1mol甲醛需外界补充
C．步骤③中发生了加成反应
D．化合物D中杂化的中心原子数与杂化的中心原子数之比为2∶1
二、填空题
16．完成下列填空
(1)甲、乙、丙三种物质的转化关系如图所示：
请回答下列问题：
①Ⅲ所需试剂为_______，Ⅱ的化学方程式为_______。
②请用系统命名法写出丙的名称_______，甲的同系物中，碳原子数最少的有机物的电子式为_______。
③丙在加热和有催化剂的条件下可以被O2氧化，反应的化学方程式为_______。
(2)某有机化合物A经李比希法测得其分子内C、H、O原子个数比为4：4：1.现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一：质谱仪测得A的质谱图，如图甲。
方法二：核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰，其面积之比为1：2：2：3，如图乙。
方法三：利用红外光谱仪测得A的红外光谱，如图丙。
已知：A分子中含有苯环，且苯环上只有一个取代基。试回答下列问题。
①A的相对分子质量为_______。
②A的分子式为_______，其官能团名称为_______。
③A与NaOH溶液反应的化学方程式为：_______。
17．0.2 mol有机物与0.5 mol O2恰好完全燃烧后的产物为CO2和H2O(g)。产物经过浓硫酸后，浓硫酸的质量增加10.8 g；再通过碱石灰剩余气体被完全吸收，碱石灰质量增加17.6 g。
(1)燃烧后产物的物质的量分别为CO2_______mol、H2O(g)_______mol。
(2)推断该有机物的分子式为_______。
(3)若0.2 mol该有机物恰好与9.2 g金属钠完全反应，其核磁共振氢谱显示只有两种不同环境的H，试确定该有机物的结构简式为_______。
三、实验题
18．实验室制备苯乙酮的化学方程式为：；制备过程中还有等副反应。主要实验装置和步骤如图：
I.合成：
在三颈烧瓶中加入20g无水AlCl3和30mL无水苯。边搅拌边慢慢滴加6mL乙酸酐和10mL无水苯的混合液，使反应液缓缓回流。滴加完毕后加热回流1小时，形成黑黄色液体。
Ⅱ.分离与提纯：
将冷却后的反应瓶置于冰水浴中，加入15mL苯，慢慢加入混合的盐酸冰水，静置分层，分液，无机相用乙醚萃取，与有机相合并，有机相用10%NaOH溶液洗涤，分液，弃去无机层，有机层用9mL水洗，分液，弃去无机层，有机层用MgSO4干燥，得到苯乙酮粗产品。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称：_______；使用恒压滴定漏斗的优点是：_______。
(2)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶，可能导致_______。
A．反应太剧烈 B．液体太多搅不动 C．反应变缓慢 D．副产物增多
(3)分离和提纯操作中是否可改用乙醇萃取？_______(填“是”或“否”)，原因是_______。
(4)分液漏斗使用前须_______并洗净备用。萃取时，先后加入待萃取液和萃取剂，经振荡并放气后，将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻，分层。分离上下层液体时，应先打开上口玻璃塞，然后打开活塞放出下层液体，上层液体_______。
(5)已知常压下：
熔点/℃ 沸点/℃
苯 5.5 80.1
乙醚 -116.3 34.6
苯乙酮 19.6 202
则从粗产品中提纯苯乙酮使用的操作方法是_______。
19．实验室利用氰基乙酸酯(NC—CH2—COOR)制备医用胶单体原理如下：
实验步骤∶
步骤1．将一定量甲醛和碱催化剂、复合助剂加入图1装置进行加热，然后向其中缓慢滴加氰基乙酸酯(NC—CH2—COOR)，使体系升温至85~90 ℃反应2~3 h；
步骤 2．加入一定量的磷酸终止反应后回流1h；
步骤3．将烧瓶中的产物转移至图2装置冷却至60 ℃，加入一定量五氧化二磷，进行减压蒸馏；
步骤4．在0.1 MPa下进行热裂解，收集160～190 ℃的馏分。
回答下列问题∶
(1)图2中的仪器a名称为___________。
(2)收率与原料配比、温度的关系如图3，制备该医用胶单体的最佳条件为___________。
(3)步骤3中加入五氧化二磷的目的是___________。
(4)医用胶单体的核磁共振氢谱图(H-NMR)如下∶(已知A、B表示除氢原子之外的不同的原子或基团，则分子中的Ha和Hb两原子在核磁共振氢谱中会显示出两组峰，峰面积之比为1∶1)
推知医用胶单体的结构简式为___________。
(5)步骤1中发生反应的化学方程式为___________。
(6)检验医用胶单体中的氰基可选用的实验用品是___________(填序号)。
a． 稀盐酸 b． NaOH 溶液 c． 湿润的红色石蕊试纸 d． 湿润的蓝色石蕊试纸
四、计算题
20．经测定，某有机物含碳77.8%、氢7.4%、氧14.8%；又测得此有机物的蒸气对相同条件下同体积的氢气质量比为54:1，求此有机物的分子式。若此有机物能与烧碱反应，且苯环上的一溴代物只有二种，试写出它的结构简式。
21．某烃2.8g，在氧气中燃烧生成4.48L(标准状况)二氧化碳，3.6g水，它相对氢气的密度是14，求此烃的化学式_______，写出它的结构简式_______。
参考答案：
1．C
【详解】A．乙醇与水都可与金属钠发生反应，故不能出去杂质，错误；
B．溴苯中的溴可与苯互溶，同时与溴苯也不溶，不能用分液的方法出去杂质，错误；
C．苯甲酸中加入水，其中的氯化钾可溶于水，与苯甲酸混合，重结晶可分离，正确；
D．除去乙烷中的乙烯，加入氢气，又引入了新的杂质，错误；
故本题选C。
2．D
【详解】A．是乙醇的催化氧化，是氧化反应，故A不符合题意；
B．是乙醇在浓硫酸加热条件下发生的消去反应，故B不符合题意；
C．是乙烯与溴化氢发生的加成反应，故C不符合题意；
D． 是硝化反应，硝基取代了环上的氢，又叫取代反应，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
3．D
【分析】根据流程图知，叔丁醇与浓盐酸常温搅拌反应15min可得2-甲基-2-氯丙烷与H2O，然后静置分层，再分液；有机相中加水洗涤，然后分液；分液后的有机相加入5%Na2CO3溶液洗涤，然后分液；分液后的有机相加入水洗涤，然后分液得到有机相；有机相加入无水CaCl2除去残存的少量水，然后蒸馏得到2-甲基-2-氯丙烷。
【详解】A．对比反应物和产物的结构可得，-Cl原子取代了-OH，所以反应类型为取代反应，A正确；
B．无水CaCl2与水结合生成CaCl2 H2O，无水CaCl2是干燥剂，其作用是除去有机相中残存的少量水，B正确；
C．2-甲基-2-氯丙烷比叔丁醇的沸点低，所以产物先蒸馏出体系，C正确；
D．用5% Na2CO3溶液洗涤分液时，由于有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水，则有机相在分液漏斗的上层，D错误；
故答案选D。
4．C
【详解】图甲E(C5H5)2的结构中氢原子的类型完全相同、则只有1种氢原子，图乙E的结构为轴对称、则有3种氢原子，C符合；
答案选C。
5．C
【详解】A．用图甲装置制取少量Fe(OH)2，装好药品后先打开K2，再打开K1，反应生成的H2先将装置内的空气排尽，再关闭K2，产生的H2使烧瓶内压强增大，将反应生成的FeSO4溶液压入盛有NaOH溶液的三颈烧瓶中，从而制取少量Fe(OH)2，A错误；
B．氨气的密度比空气小，应用向下排空气法，不能用向上排空气法，B错误；
C．高锰酸钾与浓盐酸反应制得氯气，氧化剂高锰酸钾的氧化性强于氧化产物氯气，反应生成的氯气与硫化钠溶液发生置换反应生成硫，氧化剂氯气的氧化性强于氧化产物硫，则图丙所示装置可以比较KMnO4、Cl2、S的氧化性，C正确；
D．球形冷凝管不便于蒸馏出的液体顺利流下，不能用于蒸馏，D错误；
故选C。
6．A
【详解】A．中只有一种环境的氢原子，核磁共振氢谱有1组峰，A错误；
B．反应①中CH3OH转化为CH3O-，其中的O—H键断裂，B正确；
C．二氧化碳的结构式为O=C=O，根据—OCOOCH3的结构特点分析，反应②可以看作是将二氧化碳中的C=O键加成，C正确；
D．从转化示意图分析可知，该反应的初始反应物为CH3OH和CO2，在催化剂作用下反应生成和水，D正确。
综上所述答案为A。
7．C
【详解】A．该反应属于氧化反应，故A错误；
B．该反应是碳碳双键的加成反应，故B错误；
C．该反应是CH4上的一个H原子被Cl2中的一个Cl原子取代，属于取代反应，故C正确；
D．该反应属于催化氧化反应，故D错误；
故选：C。
8．C
【详解】分析表格中各项的排布规律可知，每四个为一组，碳原子数不变，依次是烯烃、烷烃、饱和一元醇、饱和二元醇，第26项应是第7组中第2种物质，即含8个碳原子的烷烃，其分子式为C8H18，答案选C。
9．C
【详解】A. 甲烷中H被Cl取代，属于取代反应，故A不选；
B. OH转化为 CHO，为氧化反应，故B不选；
C. 碳碳双键转化为单键，为加成反应，故C选；
D. 苯环中的氢原子被硝基取代，生成硝基苯，为取代反应，故D不选；
故选C。
10．B
【详解】A．该分子中每个氢原子形成1个共价键，氮原子形成3个共价键，碳原子形成4个共价键，成键合理，故A正确；
B．该分子中C、Si原子只形成3个共价键，理应各形成4个共价键，说明成键情况不合理，故B错误；
C．该分子中碳原子形成4个共价键，氢原子形成1个共价键，氧原子形成2个共价键，硫原子形成2个共价键，成键情况合理，故C正确；
D．该分子中碳原子形成4个共价键，硫原子形成2个共价键，氢原子形成1个共价键，成键情况合理，故D正确；
故答案为B。
11．D
【详解】A．这是甲烷的取代反应，A错误；
B．苯的硝化反应属于取代反应，B错误；
C．酯在碱性条件下的水解反应属于取代反应，C错误；
D．酯化反应属于取代反应，D正确；
故选D。
12．B
【详解】A．用红外光谱实验确定青蒿素分子中的官能团，A正确；
B．水库的钢闸门与电源负极连接可实现电化学保护，为外加电源的阴极保护法，B错误；
C．锂离子电池是充电电池，属于二次电池，C正确；
D．铁粉具有还原性，能作抗氧化剂，可以延长食物的保质期，D正确；
故选B。
13．A
【详解】A．用燃烧分析法可确定有机物的分子式，故A错误；
B．用质谱图可确定有机物的相对分子质量，故B正确；
C．红外光谱图能确定有机物中所含官能团的种类，故C正确；
D．核磁共振氢谱中有几个峰，有机物中就有几种氢原子，核磁共振氢谱图可确定分子中不同化学环境的氢原子的种类和数目之比，故D正确；
选A。
14．D
【解析】根据有机物结构测定方法进行判断，质谱法测定相对分子质量，红外光谱测定有机物的官能团，核磁共振法测定氢原子的种类和数目，X射线衍射法测定空间结构。
【详解】A．质谱法用于测定有机物的相对分子质量，不能测定分子的空间结构，A错误；
B．红外光谱可以测定出有机物的官能团和化学键，不能测定分子的空间结构，B错误；
C．核磁共振氢谱用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目，不能测定分子的空间结构，C错误；
D．测定分子的空间结构最普遍的方法是X射线衍射法，X射线衍射可以看到微观结构，可以测定晶体的晶胞参数，从而确定分子的空间结构，D正确。
故选答案D。
15．D
【详解】A．步骤①中氢气是还原剂，消耗3mol氢气产生1mol水，所以每产生转移，A正确；
B．步骤②的方程式为CH3OH+O2→HCHO+H2O2，由于2mol双氧水才能产生1mol氧气，所以每产生1mol甲醛需外界补充，B正确；
C．步骤③中3分子甲醛之间发生加成反应生成HOCH2COCH2OH，C正确；
D．化合物D的结构简式为HOCH2COCH2OH，其中羟基中氧原子和饱和碳原子为杂化，碳氧双键中的碳原子是杂化，因此杂化的中心原子数与杂化的中心原子数之比为4∶1，D错误；
答案选D。
16．(1) NaOH水溶液 +NaCl+H2O 2-甲基-1-丁醇 2+O22+2H2O
(2) 136 C8H8O2 酯基 +NaOH+CH3OH
【详解】（1）①乙中的氯原子水解得到丙中的羟基，则反应III为氯代烃的水解反应，所以III所需试剂为NaOH水溶液；反应Ⅱ为乙发生消去反应生成甲的过程，反应的化学方程式为+NaCl+H2O；
②丙中主链上含有4个C原子、羟基位于1号碳原子上，甲基位于2号碳原子上，所以其名称为2-甲基-1-丁醇；甲的同系物中，碳原子数最少的有机物为乙烯，乙烯的电子式为；
③丙在加热和有催化剂条件下被氧气氧化生成醛，反应的方程式为2+O22+2H2O；
（2）①由质谱图可知，有机物A的最大质荷比为136，则有机物A的相对分子质量为136；
②A分子内C、H、O原子个数比为4:4:1，则有机物A的实验式为C4H4O，设其分子式为(C4H4O)n，则(12×4+4+16)n=136，解得n=2，所以有机物A的分子式为C8H8O2，由红外光谱图可知，A分子含有苯环、碳氧双键，而A的不饱和度为5，没有其它不饱和键与环状结构，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱有四个吸收峰且峰面积之比为1:2:2:3，说明分子中含有4种H原子，分子中氢原子数目分别为1，2，2，3，红外光谱中存在C=O、C-O-C、等结构，可知取代基为-COOCH3，故有机物A的结构简式为，有机物A含有的官能团为酯基；
③有机物A的结构简式为，A与NaOH溶液反应的化学方程式为+NaOH+CH3OH。
17． 0.4 0.6 C2H6O2 HOCH2CH2OH
【详解】(1)浓硫酸吸收的质量全部是水，m(H2O)=10.8g，碱石灰吸收的质量全部是CO2的质量，
m(CO2)=17.6g，根据物质的量计算，n(H2O)==0.6mol，n(CO2)==0.4mol；
(2)设该有机物的化学式为CxHyOz，它的物质的量已知为0.2mol，由于已计算n(H2O)=0.6mol，故水提供的
n(O)=0.6mol，n(CO2)=0.4mol，故二氧化碳提供的n(O)=0.8mol，说明反应中一共有1.4molO，一部分由氧气提供，一部分由有机物提供，另O2为0.5mol，提供n(O)=1mol，故可以确定剩余0.4molO由有机物提供，可以推断0.2mol有机物提供O0.4mol，即有机物的化学式为CxHyO2，又因为n(CO2)=n(C)=0.4mol，2n(H2O)=n(H)=1.2mol，即n(CxHyOz) ∶ n(C) ∶n(H)∶n(O)=0.2∶0.4∶1.2∶0.4=1∶2∶6 ∶2故该有机物的化学式为C2H6O2；
(3)与金属钠反应可能是含有羟基也可能是羧基，又因为该化合物的核磁共振氢谱只有两种不同环境的H，故该化合物不可能含有羧基，只能含有两个羟基，即HOCH2CH2OH。
18． 球形冷凝管 平衡气压，使液体顺利滴下 AD 否 乙醇与水互溶 检查分液漏斗是否漏水 从上口倒出 蒸馏
【分析】由于三氯化铝与乙酸酐均极易水解，所以要求合成过程中无水，所以装置内球形干燥管的作用是防止空气中的水蒸气进入；由于乙酸酐一次性倒入，可能会导致反应太剧烈及产生更多的副产物，所以要通过恒压滴液漏斗逐滴滴加液体乙酸酐使反应顺利进行、实验过程中需要冷凝回流。最终分离苯乙酮、乙醚和苯的混合物时，可采取蒸馏的方法分离。
【详解】(1)根据图示，仪器a为球形冷凝管；使用恒压漏斗，可以平衡气压，使液体顺利滴下；
(2)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶，可能会导致反应太剧烈、促使副反应产生更多的副产物，故选AD；
(3)不能用乙醇作萃取剂，由于乙醇能与水互溶，所以不能用乙醇代替乙醚进行萃取操作；
(4)分液漏斗使用前须进行检漏；分液时放出下层液体后，为防止液体的相互污染，上层液体从上口倒出；
(5) 苯乙酮、乙醚和苯互溶，根据表格中熔沸点的数据可知，苯乙酮的沸点与乙醚和苯的差距较大，可采取蒸馏的方法分离。
19． 直形冷凝管 甲醛和氨基乙酸酯的配比为1.00、温度为80℃ 干燥有机物 nNC—CH2—COOCH2CH2CH2CH3+nHCHO+nH2O ad
【分析】氰基乙酸酯(NC—CH2—COOR)和甲醛在碱催化下发生聚合反应生成和水，，再裂解得到最终产物。
【详解】(1)根据仪器构造可知，图2中的仪器a名称为直形冷凝管。
(2)根据图3可知，当甲醛和氨基乙酸酯的物质的量之比为1.00、温度为80℃时，收率最高，所以制备该医用胶单体的最佳条件为甲醛和氨基乙酸酯的配比为1.00、温度为80℃。
(3)发生第一步反应时生成了水，步骤3中加入五氧化二磷的目的是除去中间产物中的水。
(4)根据核磁共振氢谱图(H-NMR)可知，该医用胶单体有6种不同化学环境的氢原子，个数比为1:1:2:2:2:3，所以该有机物的结构简式为。
(5)步骤1是氰基乙酸丁酯(NC—CH2—COOCH2CH2CH2CH3)和甲醛在碱催化下发生聚合反应，发生反应的化学方程式为：nNC—CH2—COOCH2CH2CH2CH3+nHCHO+nH2O。
(6)氰基能发生水解生成羧基，所以可以用稀盐酸和湿润湿润的蓝色石蕊试纸检验医用胶单体中的氰基，故选用的实验用品是ad。
20．C7H8O
【详解】试题分析：设此有机物分子式CXHYOZ
此有机物的蒸气对相同条件下同体积的氢气质量比为54:1
所以相对分子质量M(有机物)＝54×2＝108
则X＝
Y＝
Z＝
则有机物分子式C7H8O
由于该有机物能与烧碱反应，所以是酚
又因苯环上的一溴代物只有二种，所以其结构简式为
考点：考查有机物分子式、结构简式的确定
点评：本题是中等难度的试题，也是高考中的常见考点之一。试题基础性强，难易适中。主要是培养学生的规范答题能力，提高学生严谨的逻辑思维能力，有利于拓展学生的解题思路和视野，也有利于调动学生的学习兴趣
21． C2H4 CH2=CH2
【详解】该烃的相对分子质量是氢气的14倍，则经的相对分子质量是14×2=28。燃烧生成的二氧化碳和水的物质的量分别是、，即碳氢原子的个数之比是1:2，所以该烃的分子式为C2H4，结构简式为H2C=CH2。