2024苏教版高中化学选择性必修3同步练习题--专题1 有机化学的发展及研究思路拔高练（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024苏教版高中化学选择性必修3同步练习题--专题1 有机化学的发展及研究思路拔高练（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-23 18:49:23 | ||
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文档简介
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2024苏教版高中化学选择性必修3同步
综合拔高练
五年高考练
考点1 有机化学的发展与应用
1.(2022浙江6月选考,6)下列说法不正确的是 ( )
A.油脂属于高分子化合物,可用于制造肥皂和油漆
B.福尔马林能使蛋白质变性,可用于浸制动物标本
C.天然气的主要成分是甲烷,是常用的燃料
D.中国科学家在世界上首次人工合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素
2.(2021广东,2)广东有众多国家级非物质文化遗产,如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是( )
A.广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化
B.冲泡工夫茶时茶香四溢,体现了分子是运动的
C.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物
D.制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物
3.(2020北京,1改编)近年来,我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为金属材料的是( )
A.“天宫二号”航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金
B.“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——砷化镓
C.“长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢
D.“C919”飞机机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂
4.(2019天津理综,1)化学在人类社会发展中发挥着重要作用,下列事实不涉及化学反应的是( )
A.利用废弃的秸秆生产生物质燃料乙醇
B.利用石油生产塑料、化纤等高分子材料
C.利用基本的化学原料生产化学合成药物
D.利用反渗透膜从海水中分离出淡水
考点2 有机物分子式的确定
5.(2023全国乙,26)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
回答下列问题:
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中,先 ,而后将已称重的U形管c、d与石英管连接,检查 。依次点燃煤气灯 ,进行实验。
(2)O2的作用有 。CuO的作用是 (举1例,用化学方程式表示)。
(3)c和d中的试剂分别是 、 (填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是 。
A.CaCl2 B.NaCl
C.碱石灰(CaO+NaOH) D.Na2SO3
(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后,应进行操作: 。取下c和d管称重。
(5)若样品CxHyOz为0.023 6 g,实验结束后,c管增重0.010 8 g,d管增重0.035 2 g。质谱测得该有机物的相对分子质量为118,其分子式为 。
三年模拟练
应用实践
1.现有四组分散系:①汽油和水形成的乳浊液;②含有泥沙的食盐水;③溶有碘(I2)的氯化钾溶液;④乙二醇和丙三醇的混合溶液(乙二醇和丙三醇的部分物理性质见下表)。
物质 乙二醇 丙三醇
熔点/℃ -11.5 17.8
沸点/℃ 198 290
密度/(g·cm-3) 1.11 1.26
溶解性 易溶于水和乙醇 能跟水、乙醇以任意比互溶
请用下图所示的仪器分离以上各混合液,仪器和方法对应不正确的是( )
(1) (2) (3) (4)
A.①—(3)—分液 B.②—(1)—过滤
C.③—(1)—萃取 D.④—(2)—蒸馏
2.某有机物在氧气中充分燃烧,生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1∶1,由此可以得出的结论是( )
A.该有机物分子中C、H、O原子个数之比为1∶2∶1
B.该有机物是烃,C、H原子个数之比为1∶2
C.有机物必定含O
D.无法判断该有机物是否含O
3.(2022江苏镇江丹阳高级中学月考)下列各组混合物,无论两组分以何种比例混合,只要混合物的总质量一定时,生成水的质量也一定的是 ( )
A.乙酸和甲醛(CH2O)
B.乙烷和丙烯
C.C7H8和C3H6O3
D.C4H10和C4H8
4.(2022云南昭通永善、绥江期末)下列说法正确的是( )
A.苯甲酸重结晶实验中粗苯甲酸溶解后还要加点水,目的是减少过滤时苯甲酸的损失
B.的核磁共振氢谱中有4组峰
C.石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物
D.苯中滴加浓溴水,充分振荡后溴水层褪色,是因为苯与溴水中的溴发生了加成反应
5.(2023河北邯郸大名一中阶段练习)已知:某气态烃A在标准状况下的密度是3.214 g·L-1。取7.2 g A在足量O2中充分燃烧,将燃烧后的产物依次通过足量浓H2SO4和碱石灰,浓H2SO4质量增加10.8 g,碱石灰质量增加22 g。下列说法正确的是( )
A.该烃的摩尔质量为72
B.该烃的分子式为C5H10
C.该烃化学性质稳定,不能发生氧化反应
D.若该烃分子中只有1种氢原子,则该烃的结构只有一种
6.(经典题)(2022江苏徐州期中)某有机化合物的结构(图1)、球棍模型(图2)及核磁共振氢谱(图3)如下:
图1 图2
图3
下列关于该有机物的叙述正确的是( )
A.该有机物分子中不同化学环境的氢原子有7种
B.该有机物属于芳香族化合物
C.Et代表的基团为—CH3
D.该有机物在一定条件下能完全燃烧生成CO2和H2O
7.(2022江苏盐城响水中学阶段练习)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2.2 g样品G(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后,装置D质量增加1.8 g,装置E质量增加4.4 g。又知有机物G的质谱图如下所示。
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1∶1∶6,则G的结构简式为 。
迁移创新
8.(2022江苏淮安期中)为了测定某有机物A的结构,做如下实验:
①将2.3 g该有机物完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图1所示的质谱图;
③用核磁共振仪测定该化合物,得到如图2所示图谱,图中三组峰的面积之比是1∶2∶3。
图1 图2
试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是 。
(2)有机物A的分子式是 。
(3)写出有机物A的官能团名称: 。
(4)写出有机物A的同分异构体的结构简式: 。
(5)有机物A与金属钠反应放出氢气,反应的化学方程式是 。
(6)有机物A与氧气在铜或银催化并加热条件下反应生成有机物B,B的官能团名称是 。
答案与分层梯度式解析
综合拔高练
五年高考练
1.A 2.C 3.A 4.D
1.A 油脂不属于高分子化合物,A项错误。
2.C C项,纯碱水溶液是纯碱与水组成的混合物,并非纯净物,错误。
3.A A项,钛合金是金属材料,正确;B项,砷化镓是化合物,错误;C项,液氢为非金属单质,错误;D项,碳纤维是无机非金属材料,环氧树脂是有机高分子合成材料,错误。
4.D A项,秸秆的主要成分是纤维素,用来生产乙醇发生了化学变化;B项,石油是由多种小分子组成的混合物,利用石油生产高分子材料涉及化学变化;C项,由基本化学原料生产化学合成药物涉及化学变化;D项,利用反渗透膜分离出淡水不涉及化学变化,故选D。
解题关键 熟悉化学变化的概念,理解化学变化的实质是有新物质生成。
5.答案 (1)通O2 装置气密性 ba
(2)反应前排尽装置中的空气,反应过程中作反应物,反应后排出石英管中的CO2和H2O CO+CuOCu+CO2
(3)A C 碱石灰既可以吸收CO2又可以吸收H2O
(4)先熄灭a处煤气灯,一段时间后再熄灭b处煤气灯,继续通一段时间O2
(5)C4H6O4
解析 (1)样品在加热条件下与O2反应生成CO2和H2O,为防止空气中存在的CO2和H2O对测定结果产生干扰,加热之前要先通O2排尽装置中的空气;题给装置需要保证气密性良好,连接好装置后,需要检查装置的气密性;为使样品燃烧不充分生成的CO能够完全转化成CO2被后续装置吸收,需要先点燃b处煤气灯再点燃a处煤气灯。
(2)反应前通O2排尽装置中的空气,防止空气中存在的CO2和H2O对测定结果产生干扰;加热样品时O2与样品反应,O2为反应物;反应结束后为使石英管中的H2O和CO2被c、d充分吸收,需要继续通一段时间O2。CuO可与CO反应生成CO2,避免样品不完全燃烧生成的CO不能被吸收,产生误差,化学方程式为CO+CuO Cu+CO2。
(3)c和d的作用分别为吸收水蒸气和吸收二氧化碳,故c中试剂选择CaCl2,d中试剂选择碱石灰;因为碱石灰既可以吸收CO2又可以吸收H2O,无法测定CO2和H2O的质量,所以c和d中试剂不可调换。
(5)c管增加的质量为生成水的质量,则生成水的物质的量n(H2O)==0.000 6 mol,n(H)=2n(H2O)=0.001 2 mol,m(H)=
0.001 2 mol×1 g/mol=0.001 2 g;d管增加的质量为生成CO2的质量,则生成CO2的物质的量n(CO2)==
0.000 8 mol,n(C)=n(CO2)=0.000 8 mol,m(C)=0.000 8 mol×
12 g/mol=0.009 6 g;m(O)=0.023 6 g-0.001 2 g-0.009 6 g=
0.012 8 g,n(O)==0.000 8 mol,有机物中n(C)∶n(H)∶n(O)=2∶3∶2,有机物最简式为C2H3O2,由于该有机物的相对分子质量为118,所以该有机物的分子式为C4H6O4。
三年模拟练
1.C 2.D 3.A 4.A 5.D 6.D
1.C 分液是分离互不相溶的两种液体的方法,汽油和水不互溶,可用分液的方法分离,分液时用分液漏斗,A正确;过滤是分离难溶性固体和液体的方法,泥沙不溶于食盐水,可用过滤的方法分离,过滤时用漏斗,B正确;萃取是利用溶质在不同溶剂中的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来,碘(I2)能溶于碘化钾溶液,可用萃取的方法分离,萃取时用分液漏斗,不能用漏斗,C错误;蒸馏可分离互溶的、沸点相差较大的两种液体,乙二醇和丙三醇互溶且沸点相差较大,可用蒸馏的方法分离,蒸馏时用蒸馏烧瓶,D正确。
2.D 该有机物在氧气中充分燃烧,生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1∶1,只能判断该有机物含有碳元素和氢元素,且C和H原子个数之比是1∶2,不能确定是否含有氧元素,故A、B、C项说法都不正确,D项正确。
3.A 只要混合物的总质量一定时,生成水的质量也一定,则两种物质中H的百分含量相同。乙酸的结构简式为CH3COOH,甲醛的结构简式为HCHO,二者的最简式相同,均为CH2O,故二者分子中H的百分含量相同,A符合题意;乙烷的分子式为C2H6,丙烯的分子式为C3H6,二者最简式不同,H的百分含量不同,B不符合题意;C7H8和C3H6O3中H的百分含量不同,C不符合题意;C4H10和C4H8中H的百分含量不同,D不符合题意。
4.A 水在加热过程中会蒸发,苯甲酸能溶于水,则苯甲酸重结晶实验中粗苯甲酸溶解后还要加点水的目的是使其溶解,减少过滤时苯甲酸的损失,A正确;的核磁共振氢谱中有5组峰,B错误;石油是混合物,其分馏产品汽油是一定温度范围内的馏分,属于混合物,C错误;溴易溶于苯,苯中滴加浓溴水会发生萃取,溴水层褪色,未发生化学反应,D错误。
5.D 某气态烃A在标准状况下的密度是3.214 g·L-1,则该烃的摩尔质量为3.214 g·L-1×22.4 L·mol-1≈72 g·mol-1,故A错误;浓H2SO4质量增加10.8 g,则生成水的质量为10.8 g,物质的量为0.6 mol,碱石灰质量增加22 g,则生成二氧化碳的质量为22 g,物质的量为0.5 mol,则n(C)∶n(H)=5∶12,结合相对分子质量可得该烃的分子式为C5H12,故B错误;该烃能燃烧,则能发生氧化反应,故C错误;若该烃分子中只有1种氢原子,则该烃为新戊烷(),故D正确。
6.D A项,由核磁共振氢谱可知该有机物分子中有8种不同化学环境的氢原子,错误;B项,由题给图1、图2可知,该物质中不含苯环,不属于芳香族化合物,错误;C项,由题给结构和球棍模型对照可知Et为—CH2CH3,错误;D项,该有机物只含有碳、氢、氧三种元素,一定条件下可完全燃烧生成CO2和H2O,正确。
素养解读 本题以某有机物的球棍模型、核磁共振氢谱等为情境载体,考查有机物的结构、核磁共振氢谱的分析等知识,体现了证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
7.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CO2 防止空气中的H2O和CO2进入E (4)C4H8O2 (5)
解析 装置A用来制备氧气,实验开始之前,先用A中产生的氧气将装置中的空气排出;用装置B干燥氧气,纯氧气进入装置C中,有机物与氧气反应,CuO可将CO转化为CO2,确保有机物中碳元素全部转化为CO2;用装置D吸收有机物燃烧生成的水蒸气,用装置E吸收CO2,装置F吸收空气中的H2O和CO2,防止产生干扰。(4)由质谱图可知,G的相对分子质量为88。装置D质量增加1.8 g,则生成水的质量为
1.8 g,n(H)=×2 mol=0.2 mol,H元素的质量为0.2 g;装置E质量增加4.4 g,即生成CO2的质量为4.4 g,则n(C)= mol=0.1 mol,C元素的质量为1.2 g,因样品G只含C、H、O三种元素,则氧元素质量为(2.2-0.2-1.2) g=0.8 g,n(O)=0.05 mol,则有机物G的最简式为C2H4O,又G的相对分子质量为88,故有机物G的分子式为C4H8O2。(5)已知有机物G中含有羧基,其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1∶1∶6,故该分子中有2个对称的甲基,G的结构简式为。
8.答案 (1)46
(2)C2H6O
(3)羟基
(4)CH3—O—CH3
(5)2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑
(6)醛基
解析 (1)A的质谱图中最大质荷比为46,则有机物A的相对分子质量是46。(2)2.3 g有机物A完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g H2O,2.3 g有机物A中,n(C)=n(CO2)=0.1 mol,含有的碳原子的质量为m(C)=0.1 mol×12 g·mol-1=1.2 g,氢原子的物质的量n(H)=×2=0.3 mol,氢原子的质量m(H)=0.3 mol×1 g·mol-1=0.3 g,2.3 g有机物A中m(O)=2.3 g-1.2 g-0.3 g=0.8 g,O的物质的量n(O)==0.05 mol,则n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1 mol∶0.3 mol∶0.05 mol=2∶6∶1,所以A的最简式是C2H6O,其相对分子质量为46,则A的分子式为C2H6O。(3)由核磁共振氢谱可知,有机物A分子中有3种不同化学环境的H原子,三种H原子数目之比为1∶2∶3,则有机物A的结构简式为CH3CH2OH,有机物A的官能团名称为羟基。(4)CH3CH2OH的同分异构体的结构简式为CH3—O—CH3。(5)有机物A与金属钠反应放出氢气,反应的化学方程式是2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑。(6)有机物A与氧气在铜或银催化并加热条件下反应生成有机物B,B为乙醛,B的官能团名称是醛基。
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综合拔高练
五年高考练
考点1 有机化学的发展与应用
1.(2022浙江6月选考,6)下列说法不正确的是 ( )
A.油脂属于高分子化合物,可用于制造肥皂和油漆
B.福尔马林能使蛋白质变性,可用于浸制动物标本
C.天然气的主要成分是甲烷,是常用的燃料
D.中国科学家在世界上首次人工合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素
2.(2021广东,2)广东有众多国家级非物质文化遗产,如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是( )
A.广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化
B.冲泡工夫茶时茶香四溢,体现了分子是运动的
C.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物
D.制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物
3.(2020北京,1改编)近年来,我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为金属材料的是( )
A.“天宫二号”航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金
B.“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——砷化镓
C.“长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢
D.“C919”飞机机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂
4.(2019天津理综,1)化学在人类社会发展中发挥着重要作用,下列事实不涉及化学反应的是( )
A.利用废弃的秸秆生产生物质燃料乙醇
B.利用石油生产塑料、化纤等高分子材料
C.利用基本的化学原料生产化学合成药物
D.利用反渗透膜从海水中分离出淡水
考点2 有机物分子式的确定
5.(2023全国乙,26)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
回答下列问题:
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中,先 ,而后将已称重的U形管c、d与石英管连接,检查 。依次点燃煤气灯 ,进行实验。
(2)O2的作用有 。CuO的作用是 (举1例,用化学方程式表示)。
(3)c和d中的试剂分别是 、 (填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是 。
A.CaCl2 B.NaCl
C.碱石灰(CaO+NaOH) D.Na2SO3
(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后,应进行操作: 。取下c和d管称重。
(5)若样品CxHyOz为0.023 6 g,实验结束后,c管增重0.010 8 g,d管增重0.035 2 g。质谱测得该有机物的相对分子质量为118,其分子式为 。
三年模拟练
应用实践
1.现有四组分散系:①汽油和水形成的乳浊液;②含有泥沙的食盐水;③溶有碘(I2)的氯化钾溶液;④乙二醇和丙三醇的混合溶液(乙二醇和丙三醇的部分物理性质见下表)。
物质 乙二醇 丙三醇
熔点/℃ -11.5 17.8
沸点/℃ 198 290
密度/(g·cm-3) 1.11 1.26
溶解性 易溶于水和乙醇 能跟水、乙醇以任意比互溶
请用下图所示的仪器分离以上各混合液,仪器和方法对应不正确的是( )
(1) (2) (3) (4)
A.①—(3)—分液 B.②—(1)—过滤
C.③—(1)—萃取 D.④—(2)—蒸馏
2.某有机物在氧气中充分燃烧,生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1∶1,由此可以得出的结论是( )
A.该有机物分子中C、H、O原子个数之比为1∶2∶1
B.该有机物是烃,C、H原子个数之比为1∶2
C.有机物必定含O
D.无法判断该有机物是否含O
3.(2022江苏镇江丹阳高级中学月考)下列各组混合物,无论两组分以何种比例混合,只要混合物的总质量一定时,生成水的质量也一定的是 ( )
A.乙酸和甲醛(CH2O)
B.乙烷和丙烯
C.C7H8和C3H6O3
D.C4H10和C4H8
4.(2022云南昭通永善、绥江期末)下列说法正确的是( )
A.苯甲酸重结晶实验中粗苯甲酸溶解后还要加点水,目的是减少过滤时苯甲酸的损失
B.的核磁共振氢谱中有4组峰
C.石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物
D.苯中滴加浓溴水,充分振荡后溴水层褪色,是因为苯与溴水中的溴发生了加成反应
5.(2023河北邯郸大名一中阶段练习)已知:某气态烃A在标准状况下的密度是3.214 g·L-1。取7.2 g A在足量O2中充分燃烧,将燃烧后的产物依次通过足量浓H2SO4和碱石灰,浓H2SO4质量增加10.8 g,碱石灰质量增加22 g。下列说法正确的是( )
A.该烃的摩尔质量为72
B.该烃的分子式为C5H10
C.该烃化学性质稳定,不能发生氧化反应
D.若该烃分子中只有1种氢原子,则该烃的结构只有一种
6.(经典题)(2022江苏徐州期中)某有机化合物的结构(图1)、球棍模型(图2)及核磁共振氢谱(图3)如下:
图1 图2
图3
下列关于该有机物的叙述正确的是( )
A.该有机物分子中不同化学环境的氢原子有7种
B.该有机物属于芳香族化合物
C.Et代表的基团为—CH3
D.该有机物在一定条件下能完全燃烧生成CO2和H2O
7.(2022江苏盐城响水中学阶段练习)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2.2 g样品G(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后,装置D质量增加1.8 g,装置E质量增加4.4 g。又知有机物G的质谱图如下所示。
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1∶1∶6,则G的结构简式为 。
迁移创新
8.(2022江苏淮安期中)为了测定某有机物A的结构,做如下实验:
①将2.3 g该有机物完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图1所示的质谱图;
③用核磁共振仪测定该化合物,得到如图2所示图谱,图中三组峰的面积之比是1∶2∶3。
图1 图2
试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是 。
(2)有机物A的分子式是 。
(3)写出有机物A的官能团名称: 。
(4)写出有机物A的同分异构体的结构简式: 。
(5)有机物A与金属钠反应放出氢气,反应的化学方程式是 。
(6)有机物A与氧气在铜或银催化并加热条件下反应生成有机物B,B的官能团名称是 。
答案与分层梯度式解析
综合拔高练
五年高考练
1.A 2.C 3.A 4.D
1.A 油脂不属于高分子化合物,A项错误。
2.C C项,纯碱水溶液是纯碱与水组成的混合物,并非纯净物,错误。
3.A A项,钛合金是金属材料,正确;B项,砷化镓是化合物,错误;C项,液氢为非金属单质,错误;D项,碳纤维是无机非金属材料,环氧树脂是有机高分子合成材料,错误。
4.D A项,秸秆的主要成分是纤维素,用来生产乙醇发生了化学变化;B项,石油是由多种小分子组成的混合物,利用石油生产高分子材料涉及化学变化;C项,由基本化学原料生产化学合成药物涉及化学变化;D项,利用反渗透膜分离出淡水不涉及化学变化,故选D。
解题关键 熟悉化学变化的概念,理解化学变化的实质是有新物质生成。
5.答案 (1)通O2 装置气密性 ba
(2)反应前排尽装置中的空气,反应过程中作反应物,反应后排出石英管中的CO2和H2O CO+CuOCu+CO2
(3)A C 碱石灰既可以吸收CO2又可以吸收H2O
(4)先熄灭a处煤气灯,一段时间后再熄灭b处煤气灯,继续通一段时间O2
(5)C4H6O4
解析 (1)样品在加热条件下与O2反应生成CO2和H2O,为防止空气中存在的CO2和H2O对测定结果产生干扰,加热之前要先通O2排尽装置中的空气;题给装置需要保证气密性良好,连接好装置后,需要检查装置的气密性;为使样品燃烧不充分生成的CO能够完全转化成CO2被后续装置吸收,需要先点燃b处煤气灯再点燃a处煤气灯。
(2)反应前通O2排尽装置中的空气,防止空气中存在的CO2和H2O对测定结果产生干扰;加热样品时O2与样品反应,O2为反应物;反应结束后为使石英管中的H2O和CO2被c、d充分吸收,需要继续通一段时间O2。CuO可与CO反应生成CO2,避免样品不完全燃烧生成的CO不能被吸收,产生误差,化学方程式为CO+CuO Cu+CO2。
(3)c和d的作用分别为吸收水蒸气和吸收二氧化碳,故c中试剂选择CaCl2,d中试剂选择碱石灰;因为碱石灰既可以吸收CO2又可以吸收H2O,无法测定CO2和H2O的质量,所以c和d中试剂不可调换。
(5)c管增加的质量为生成水的质量,则生成水的物质的量n(H2O)==0.000 6 mol,n(H)=2n(H2O)=0.001 2 mol,m(H)=
0.001 2 mol×1 g/mol=0.001 2 g;d管增加的质量为生成CO2的质量,则生成CO2的物质的量n(CO2)==
0.000 8 mol,n(C)=n(CO2)=0.000 8 mol,m(C)=0.000 8 mol×
12 g/mol=0.009 6 g;m(O)=0.023 6 g-0.001 2 g-0.009 6 g=
0.012 8 g,n(O)==0.000 8 mol,有机物中n(C)∶n(H)∶n(O)=2∶3∶2,有机物最简式为C2H3O2,由于该有机物的相对分子质量为118,所以该有机物的分子式为C4H6O4。
三年模拟练
1.C 2.D 3.A 4.A 5.D 6.D
1.C 分液是分离互不相溶的两种液体的方法,汽油和水不互溶,可用分液的方法分离,分液时用分液漏斗,A正确;过滤是分离难溶性固体和液体的方法,泥沙不溶于食盐水,可用过滤的方法分离,过滤时用漏斗,B正确;萃取是利用溶质在不同溶剂中的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来,碘(I2)能溶于碘化钾溶液,可用萃取的方法分离,萃取时用分液漏斗,不能用漏斗,C错误;蒸馏可分离互溶的、沸点相差较大的两种液体,乙二醇和丙三醇互溶且沸点相差较大,可用蒸馏的方法分离,蒸馏时用蒸馏烧瓶,D正确。
2.D 该有机物在氧气中充分燃烧,生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1∶1,只能判断该有机物含有碳元素和氢元素,且C和H原子个数之比是1∶2,不能确定是否含有氧元素,故A、B、C项说法都不正确,D项正确。
3.A 只要混合物的总质量一定时,生成水的质量也一定,则两种物质中H的百分含量相同。乙酸的结构简式为CH3COOH,甲醛的结构简式为HCHO,二者的最简式相同,均为CH2O,故二者分子中H的百分含量相同,A符合题意;乙烷的分子式为C2H6,丙烯的分子式为C3H6,二者最简式不同,H的百分含量不同,B不符合题意;C7H8和C3H6O3中H的百分含量不同,C不符合题意;C4H10和C4H8中H的百分含量不同,D不符合题意。
4.A 水在加热过程中会蒸发,苯甲酸能溶于水,则苯甲酸重结晶实验中粗苯甲酸溶解后还要加点水的目的是使其溶解,减少过滤时苯甲酸的损失,A正确;的核磁共振氢谱中有5组峰,B错误;石油是混合物,其分馏产品汽油是一定温度范围内的馏分,属于混合物,C错误;溴易溶于苯,苯中滴加浓溴水会发生萃取,溴水层褪色,未发生化学反应,D错误。
5.D 某气态烃A在标准状况下的密度是3.214 g·L-1,则该烃的摩尔质量为3.214 g·L-1×22.4 L·mol-1≈72 g·mol-1,故A错误;浓H2SO4质量增加10.8 g,则生成水的质量为10.8 g,物质的量为0.6 mol,碱石灰质量增加22 g,则生成二氧化碳的质量为22 g,物质的量为0.5 mol,则n(C)∶n(H)=5∶12,结合相对分子质量可得该烃的分子式为C5H12,故B错误;该烃能燃烧,则能发生氧化反应,故C错误;若该烃分子中只有1种氢原子,则该烃为新戊烷(),故D正确。
6.D A项,由核磁共振氢谱可知该有机物分子中有8种不同化学环境的氢原子,错误;B项,由题给图1、图2可知,该物质中不含苯环,不属于芳香族化合物,错误;C项,由题给结构和球棍模型对照可知Et为—CH2CH3,错误;D项,该有机物只含有碳、氢、氧三种元素,一定条件下可完全燃烧生成CO2和H2O,正确。
素养解读 本题以某有机物的球棍模型、核磁共振氢谱等为情境载体,考查有机物的结构、核磁共振氢谱的分析等知识,体现了证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
7.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CO2 防止空气中的H2O和CO2进入E (4)C4H8O2 (5)
解析 装置A用来制备氧气,实验开始之前,先用A中产生的氧气将装置中的空气排出;用装置B干燥氧气,纯氧气进入装置C中,有机物与氧气反应,CuO可将CO转化为CO2,确保有机物中碳元素全部转化为CO2;用装置D吸收有机物燃烧生成的水蒸气,用装置E吸收CO2,装置F吸收空气中的H2O和CO2,防止产生干扰。(4)由质谱图可知,G的相对分子质量为88。装置D质量增加1.8 g,则生成水的质量为
1.8 g,n(H)=×2 mol=0.2 mol,H元素的质量为0.2 g;装置E质量增加4.4 g,即生成CO2的质量为4.4 g,则n(C)= mol=0.1 mol,C元素的质量为1.2 g,因样品G只含C、H、O三种元素,则氧元素质量为(2.2-0.2-1.2) g=0.8 g,n(O)=0.05 mol,则有机物G的最简式为C2H4O,又G的相对分子质量为88,故有机物G的分子式为C4H8O2。(5)已知有机物G中含有羧基,其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1∶1∶6,故该分子中有2个对称的甲基,G的结构简式为。
8.答案 (1)46
(2)C2H6O
(3)羟基
(4)CH3—O—CH3
(5)2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑
(6)醛基
解析 (1)A的质谱图中最大质荷比为46,则有机物A的相对分子质量是46。(2)2.3 g有机物A完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g H2O,2.3 g有机物A中,n(C)=n(CO2)=0.1 mol,含有的碳原子的质量为m(C)=0.1 mol×12 g·mol-1=1.2 g,氢原子的物质的量n(H)=×2=0.3 mol,氢原子的质量m(H)=0.3 mol×1 g·mol-1=0.3 g,2.3 g有机物A中m(O)=2.3 g-1.2 g-0.3 g=0.8 g,O的物质的量n(O)==0.05 mol,则n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1 mol∶0.3 mol∶0.05 mol=2∶6∶1,所以A的最简式是C2H6O,其相对分子质量为46,则A的分子式为C2H6O。(3)由核磁共振氢谱可知,有机物A分子中有3种不同化学环境的H原子,三种H原子数目之比为1∶2∶3,则有机物A的结构简式为CH3CH2OH,有机物A的官能团名称为羟基。(4)CH3CH2OH的同分异构体的结构简式为CH3—O—CH3。(5)有机物A与金属钠反应放出氢气,反应的化学方程式是2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑。(6)有机物A与氧气在铜或银催化并加热条件下反应生成有机物B,B为乙醛,B的官能团名称是醛基。
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