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 专题2 有机物的结构与分类（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 专题2 有机物的结构与分类（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 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 18:50:41 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
2024苏教版高中化学选择性必修3同步
专题1 有机化学的发展及研究思路
专题2 有机物的结构与分类
注意事项 1.全卷满分100分。考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Cu-64。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列材料的主要成分属于有机物的是( )
A.国家速滑馆用于制冷的材料——二氧化碳
B.长征五号的整流罩前锥段材料——聚甲基丙烯酰亚胺
C.港珠澳大桥锚具材料——特殊工艺的低碳钢
D.我国自主研发的5G芯片的材料——硅
2.下列化学用语表述正确的是( )
A.CCl4的电子式:
B.乙醇的结构式:C2H5OH
C.生成聚氯乙烯的小分子化合物为CH2CHCl
D. 1,3,4-三甲苯
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.1 mol羟基与1 mol氢氧根离子含有的电子数均为9NA
B.2.8 g乙烯和环丙烷的混合气体中所含碳原子数为0.2NA
C.1 mol CnH2n+2中含有的碳碳单键数为nNA
D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的分子数为0.1NA
4.下列说法不正确的是( )
A.元素分析仪可同时对有机物中碳、氢、氧、硫等多种元素进行分析,其特点是样品量小,速度快
B.可用蒸馏法分离、提纯沸点相差较大的液态有机混合物
C.根据对红外光谱的分析可以初步判断有机物中具有哪些基团
D.可用质谱法测定有机物分子中的官能团
5.下列有机物的分类正确的是 ( )
A.CH3CH属于链状化合物 B.属于醇类化合物
C.属于芳香族化合物 D.属于脂肪族化合物
6.下表中物质所属的类别及其所含官能团的对应关系可能有错误的是( )
物质 类别 官能团
A CH3CHCH2 烯烃
B (CH3)2CHCOOH 羧酸 —COOH
C 酯 —COO—
D R—OH(—R为烃基) 醇 —OH
7.下列命名正确的是( )
A. 2-乙基丙烷 B. 2-甲基-2-丙烯
C. 2,2,3-三甲基戊烷 D. 溴乙烷
8.为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
选项 A B C D
被提纯物质 乙醇(水) 乙醇(乙酸) 乙烷(乙烯) 溴苯(溴)
除杂试剂 生石灰 氢氧化钠溶液 酸性高锰酸钾溶液 KI溶液
分离方法 蒸馏 分液 洗气 分液
9.按以下实验方案可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(2)需要用到分液漏斗
C.步骤(3)需要用到坩埚 D.步骤(4)需要蒸馏装置
10.葡酚酮是从葡萄籽中提取的一种花青素类衍生物(结构如图),每个葡酚酮分子中含有手性碳原子(连有四个不同原子或原子团的碳原子)的个数为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
11.某有机物X的红外光谱图如图所示。下列说法错误的是( )
A.X可能是丙酮
B.X中可能只含碳、氢、氧三种元素
C.X中可能含有醛基
D.由红外光谱图可获得X中所含化学键和官能团的信息
12.下列说法正确的是( )
A. 的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
B.CH3CHCHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上
C.按系统命名法,化合物的名称是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
D. 与互为同系物
13.已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示,下列说法中错误的是( )
A.若A的分子式为C3H6O2,则其结构简式为CH3COOCH3
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子,且个数之比为1∶2∶3
C.仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的分子式为C3H6O2,则其能与NaOH(aq)反应且符合核磁共振氢谱的结构有两种
14.下列有关物质的同分异构体数目(均不考虑立体异构)的判断中,错误的是( )
A.“狗烯”的一氯代物共有15种
B.组成和结构可用表示的有机物共有16种
C.二英()是一种剧毒物质,它的二氯代物有10种,则其六氯代物也有10种
D.分子结构中含、、—CH2—、Cl—各1个及3个—CH3的有机物共有8种
15.有机物X(只含C、H、O三种元素)是一种重要的有机合成中间体。为研究X的组成与结构,进行了如下实验:
(1)有机物X的质谱图如下。
(2)将10.0 g X在足量O2中充分燃烧,并将其产物依次通过足量的无水CaCl2和KOH浓溶液,发现无水CaCl2增重7.2 g,KOH浓溶液增重22.0 g。
(3)经红外光谱测定,有机物X分子中含有醛基;有机物X的核磁共振氢谱图上有2组吸收峰,且峰面积之比为3∶1。
下列有关说法中,正确的是( )
A.该有机物X的分子式为C5H10O2
B.该有机物X的相对分子质量为55
C.该有机物X的结构简式为OHC(CH2)3CHO
D.与X官能团种类、数目完全相同的X的同分异构体有3种
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(11分)学习有机化学,掌握有机物的组成、结构、命名和官能团的性质是重中之重。
(1) 的分子式为 ,所含官能团的名称为 。
(2)烃A的结构简式为,用系统命名法命名烃A: 。
(3)麻黄素又称黄碱,是我国特定中药材麻黄中所含有的一种生物碱。经科学家研究发现其结构简式为,下列各物质:
A. B.
C. D.
E.
与麻黄素互为同分异构体的是 (填字母,下同),与麻黄素互为同系物的是 。
F
(4)当有机化合物分子中碳原子连有四个不同原子或原子团时称为手性碳原子,如F中标有“*”的碳原子就是手性碳原子。
若使F失去手性,下列方法可行的是 (填字母)。
A.一定条件下和乙醇发生酯化反应
B.一定条件下和乙酸发生酯化反应
C.一定条件下发生催化氧化反应
17.(10分)醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置(省略加热和部分夹持装置)如下:
+H2O
可能用到的有关数据如下:
相对分子质量 沸点/℃ 密度/g·cm-3 溶解性
环己醇 100 161 0.961 8 微溶于水
环己烯 82 83 0.810 2 难溶于水
合成反应:
在a中加入20 g环己醇和少量碎瓷片,在搅拌下慢慢加入1 mL浓H2SO4;b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90 ℃。
分离、提纯:
将反应得到的粗产物倒入分液漏斗中,分别用少量5%的碳酸钠溶液和蒸馏水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到10 g纯净环己烯。
回答下列问题:
(1)仪器b的名称是 。
(2)加入碎瓷片的作用是 ;如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是 (填字母)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.继续加热 D.重新配料
(3)分液漏斗在使用前须清洗干净并 ,在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的 (填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)分离、提纯过程中加入无水氯化钙的目的是 。
18.(11分)(1)某烷烃每个分子中含共价键的数目为16,该烷烃的分子式为 ,若其一氯代物只有一种,则该烷烃的结构简式为 。
(2)某物质只含C、H、O三种元素,其分子结构模型如图所示,每个分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。
①该物质的结构简式为 。
②下列物质中,与该物质互为同系物的是 (填字母,下同),互为同分异构体的是 。
A.CH3CHCHCOOH B.CH2CHCOOCH3
C.CH3CH2CHCHCOOH D.CH3CH(CH3)COOH
(3)药物Z可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等,可由X和Y合成(如下图)。
试填空:
① X分子中可能共平面的碳原子数最多为 。
②Y中是否含有手性碳原子 (填“是”或“否”)。
③ Z的分子式为 。
19.(10分)根据要求,回答下列问题:
(1)某烷烃分子的碳骨架结构为,此烷烃的一溴代物有 种(不考虑立体异构)。若此烷烃为单炔烃加氢制得,则此炔烃的结构简式为 。
(2)分子式为C3H8O的有机物的核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为6∶1∶1,则该化合物的键线式为 。
(3)有机物X与互为同分异构体,核磁共振氢谱有两组峰且峰面积比为1∶1,属于酯类,X的结构简式为 。
(4)分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构) 种。
20.(13分)用燃烧法确定有机物分子式的装置如图。
回答下列问题:
(1)A装置中,分液漏斗中盛放的物质是 ,写出有关反应的化学方程式: 。
(2)C装置(燃烧管)中CuO的作用是 。
(3)写出E装置中所盛放试剂的名称: ,它的作用是 。
(4)若将B装置去掉会对实验造成什么影响 。
(5)若准确称取2.40 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)。经充分燃烧后,E管质量增加3.52 g,D管质量增加1.44 g,则该有机物的最简式为 。
(6)要确定该有机物的分子式,还需要测定 。
答案与分层梯度式解析
专题1 有机化学的发展及研究思路
专题2 有机物的结构与分类
1.B 2.C 3.B 4.D 5.A 6.D 7.C 8.A
9.C 10.B 11.A 12.A 13.A 14.B 15.D
1.B 二氧化碳是无机物,A项错误;聚甲基丙烯酰亚胺是有机物,B项正确;低碳钢属于合金,C项错误;硅属于单质,不属于有机物,D项错误。
2.C CCl4的电子式中,每个氯原子除了和碳原子共用1对电子外,还有3对未成键电子对,A项错误;乙醇的结构简式为C2H5OH,B项错误;氯乙烯通过加聚反应得到聚氯乙烯,氯乙烯的结构简式为CH2 CHCl,C项正确;的名称为1,2,4-三甲苯,D项错误。
3.B 1 mol OH-含有的电子数为10NA,故A错误;乙烯和环丙烷的最简式均为CH2,2.8 g乙烯和环丙烷的混合气体中可看作含有0.2 mol CH2,则含有的碳原子数为0.2NA,故B正确;1 mol CnH2n+2中含有的碳碳单键数为(n-1)NA,故C错误;标准状况下,CCl4为液态,不能根据标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量,故D错误。
4.D 元素分析仪可对有机物中C、H、O、S等多种元素进行分析,其特点是所需样品量小,分析速度快,A项正确;蒸馏法适用于分离沸点相差较大的液态混合物,B项正确;不同基团的吸收频率不同,在红外光谱图上所处的位置不同,可以根据红外光谱初步判断有机物中具有哪些基团,C项正确;质谱法只能测定有机物的相对分子质量,不能确定分子中含有的官能团,D项错误。
5.A CH3CH中碳原子之间结合成链状,属于链状化合物,A项正确;中羟基与苯环直接相连,属于酚类化合物,B项错误;的六元环不是苯环,不属于芳香族化合物,C项错误;中含苯环,属于芳香族化合物,D项错误。
6.D CH3CHCH2为丙烯,属于烯烃,官能团为,A项正确;(CH3)2CHCOOH为2-甲基丙酸,属于羧酸,官能团为—COOH,B项正确;为甲酸苯甲酯,属于酯类,官能团为—COO—,C项正确;—R可能为芳香烃基,则R—OH可能为酚,不一定是醇,D项错误。
7.C 根据系统命名法原则,该物质最长碳链含4个碳原子,该物质名称为2-甲基丁烷,A项错误;该物质碳碳双键位于1号碳原子和2号碳原子之间,名称为2-甲基-1-丙烯,B项错误;最长碳链含5个碳原子,以取代基位次之和最小命名,其名称为2,2,3-三甲基戊烷,C项正确;溴原子分别位于两个碳原子上,名称为1,2-二溴乙烷,D项错误。
8.A 生石灰与水反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2与乙醇沸点相差较大,可通过蒸馏分离得到乙醇,A项正确;乙酸与NaOH反应产生的乙酸钠易溶于水,乙醇与水互溶,因此不能通过分液的方法分离、提纯,B项错误;杂质乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2气体,而使乙烷中混入新的杂质气体,不能达到除杂的目的,C项错误;溴与KI反应产生的I2也易溶于溴苯,不能通过分液的方法分离、提纯,D项错误。
9.C 步骤(1)是分离固液混合物,其操作为过滤,A项正确;步骤(2)是分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗,B项正确;步骤(3)是从溶液中得到固体,操作为结晶,不需要坩埚,C项错误;步骤(4)是采用蒸馏的方法从有机层中得到甲苯,D项正确。
10.B 连有四个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子,则每个葡酚酮分子中含有3个手性碳原子,B项正确。
11.A 由红外光谱图可知X中含两种C—H键,而丙酮分子只含有一种C—H键,A错误;由红外光谱图可知X中含C—H键和CO键,故X中可能只含碳、氢、氧三种元素,B正确;由红外光谱图可知X中含C—H键和CO键,则X中可能含有醛基,C正确;由红外光谱图可获得有机物中所含化学键和官能团的信息,D正确。
12.A 和均含有4种不同化学环境的H,所以它们的一溴代物都有4种(不考虑立体异构), A项正确;CH3CHCHCH3分子中四个碳原子在同一平面上,但不在同一直线上,B项错误;化合物的主链上有6个C原子,根据系统命名法,其名称应为2,3,4,4-四甲基己烷,C项错误;结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物,而与的官能团不完全相同,结构不相似,故二者不互为同系物,D项错误。
13.A 由核磁共振氢谱可知,该分子中有3种不同化学环境的氢原子,且个数之比为1∶2∶3,CH3COOCH3中含2种不同化学环境的氢原子,与图像不符,A错误、B正确;仅由核磁共振氢谱无法得知A分子中的氢原子总数,C正确;若A的分子式为C3H6O2,其能与NaOH(aq)反应,且又符合题述核磁共振氢谱,则该物质中应含有的官能团为羧基或酯基,可能的结构有CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3,D正确。
14.B 由“狗烯”的结构可知,其分子中含15种不同化学环境的氢原子,其一氯代物共有15种,A正确;—C4H9存在4种不同的结构,故的不同结构理论上为16种,但由于两个取代基同为—C4H9,其重复的结构有6种,故表示的有机物共有16-6=10种,B错误;二英两个苯环上共有8个氢原子,它的二氯代物与六氯代物的种数相同,故其六氯代物也有10种,C正确;满足题意的有机物共有8种,分别为、、、、、、、。
15.D 无水CaCl2增重7.2 g,说明燃烧生成的水是7.2 g,n(H)=×2=0.8 mol,m(H)=
0.8 g;KOH浓溶液增重22.0 g,说明生成的CO2是22 g,n(CO2)==0.5 mol,m(C)=6 g;剩余的是氧元素的质量,m(O)=10.0 g-0.8 g-6 g=3.2 g,n(O)=0.2 mol,则该分子中碳、氢、氧原子的个数比是5∶8∶2,则有机物X的实验式是C5H8O2。由质谱图可知X的相对分子质量是100,则X的分子式是C5H8O2,A、B项错误;有机物X中含有醛基,有机物X的核磁共振氢谱图上有2组吸收峰,则分子中含有两种不同化学环境的氢原子,又因为分子式是C5H8O2,且两种氢原子个数之比是3∶1,所以X的结构简式为(CH3)2C(CHO)2,C项错误;每个有机物X分子中含有两个醛基,还有三个碳原子,符合条件的同分异构体为CH3CH2CH(CHO)2、CH3CH(CHO)CH2CHO、CH2(CH2CHO)2,共3种,D项正确。
16.答案 (除注明外,每空2分)(1)C10H18O(1分) 碳碳双键、羟基
(2)2,2,4-三甲基己烷 (3)DE C (4)C
解析 (1)根据该物质的结构简式可知,其分子式为 C10H18O,该物质所含官能团为碳碳双键和羟基。(2)烃A的结构简式为,最长碳链上含有六个碳原子,由左向右给碳原子编号,2号碳原子上连有两个甲基,4号碳原子上连有一个甲基,则其名称是2,2,4-三甲基己烷。(3)麻黄素的分子式是C10H15NO,D、E与其互为同分异构体,C与其互为同系物。(4)若使F失去手性,可使F中手性碳原子与所连氧原子形成双键,则在一定条件下发生催化氧化反应可达到目的。
17.答案 (除注明外,每空2分)(1)直形冷凝管(1分) (2)防止暴沸(1分) B (3)检漏 上口倒出 (4)干燥环己烯
解析 (1)由题图可知仪器b的名称是直形冷凝管。(2)加入碎瓷片的作用是防止暴沸;如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应冷却后补加。(3)分液漏斗在使用前应清洗干净并检漏。产物中环己烯难溶于水且密度比水的小,静置后在上层,无机相在下层,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。(4)加入无水氯化钙的目的是干燥环己烯。
18.答案 (除注明外,每空1分)(1)C5H12(2分) (2分)
(2)①(2分) ②C AB
(3)①9 ②否 ③C17H20O6
解析 (1)设烷烃分子式为CnH2n+2,则烷烃的共价键数为3n+1,某烷烃分子中含共价键的数目为16,则3n+1=16,n=5,该烷烃为戊烷,其分子式为C5H12,一氯代物只有一种的戊烷的结构简式为。(2)①题给物质的结构简式为。②选项所给物质中,与题给物质互为同系物的是CH3CH2CHCHCOOH,互为同分异构体的是
CH3CHCHCOOH、CH2CHCOOCH3。(3)①X分子中苯环、碳碳双键为平面结构,单键可以旋转,则最多有9个碳原子共平面。②与4个不同原子或原子团相连的碳原子为手性碳原子,则Y中不含有手性碳原子。③ Z的分子式为C17H20O6。
19.答案 (每空2分)(1)6 (2)
(3)、
(4)12
解析 (1)根据有机物碳骨架,得其结构为,该有机物中含有6种不同化学环境的H原子,故其一溴代物有6种。若用单炔烃制备,满足条件的单炔烃只有。(2)分子式为C3H8O的有机物,其结构中不含不饱和键和环状结构,对应的结构有、和CH3—CH2—O—CH3,满足核磁共振氢谱有三组峰且峰面积比为6∶1∶1的结构只有,对应的键线式为。(3)X中含有酯基,核磁共振氢谱有两组峰且峰面积比为1∶1,说明X的结构高度对称,分子中有2种H,X分子中含有2个酯基,有4个甲基且分为两类,故X的结构简式为或。(4)C4H8BrCl可以看作C4H10中的2个H原子被1个Cl原子和1个Br原子取代后的产物。C4H10的结构有CH3CH2CH2CH3和,其一氯代物有、、和。的一溴代物有4种,的一溴代物有4种,的一溴代物有1种,的一溴代物有3种,共12种。
20.答案 (除注明外,每空2分)(1)H2O2(或H2O)(1分) 2H2O22H2O+O2↑(或2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑) (2)使有机物充分被氧化生成CO2 (3)碱石灰(或氢氧化钠)(1分) 吸收CO2(1分) (4)测得有机物中的含氢量偏大 (5)CH2O (6)有机物的相对分子质量
解析 (1)根据实验原理可知装置A是制备氧气的,根据装置的特点可知分液漏斗中盛放的物质是过氧化氢或水,反应的化学方程式是2H2O22H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。(2)有机物在燃烧过程中,可能燃烧不充分,即有可能产生CO,而CO能与氧化铜反应生成铜和CO2,所以C装置(燃烧管)中CuO的作用是使有机物充分被氧化生成CO2。
(3)有机物燃烧可产生CO2,所以E装置的作用是吸收生成的CO2,其中所盛放的试剂是碱石灰或氢氧化钠。(4)B装置中盛有浓硫酸,其作用是干燥氧气,除去水蒸气,因此如果将B装置去掉会造成测得有机物中的含氢量偏大。(5)D管中无水氯化钙吸收水蒸气,质量增加1.44 g,则生成的水的质量是1.44 g,物质的量是1.44 g÷18 g/mol=0.08 mol,n(H)=
0.16 mol,m(H)=0.16 g;E管质量增加3.52 g,即生成CO2的质量是3.52 g,物质的量是
3.52 g÷44 g/mol=0.08 mol,m(C)=0.96 g,所以根据质量守恒定律可知2.40 g样品中m(O)=2.40 g-0.16 g-0.96 g=1.28 g,则n(O)=0.08 mol,所以题述有机物中C、H、O的原子个数之比是0.08∶0.16∶0.08=1∶2∶1,有机物的最简式是CH2O。(6)根据最简式确定分子式,还需要知道该物质的相对分子质量。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
2024苏教版高中化学选择性必修3同步
专题1 有机化学的发展及研究思路
专题2 有机物的结构与分类
注意事项 1.全卷满分100分。考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Cu-64。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列材料的主要成分属于有机物的是( )
A.国家速滑馆用于制冷的材料——二氧化碳
B.长征五号的整流罩前锥段材料——聚甲基丙烯酰亚胺
C.港珠澳大桥锚具材料——特殊工艺的低碳钢
D.我国自主研发的5G芯片的材料——硅
2.下列化学用语表述正确的是( )
A.CCl4的电子式:
B.乙醇的结构式:C2H5OH
C.生成聚氯乙烯的小分子化合物为CH2CHCl
D. 1,3,4-三甲苯
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.1 mol羟基与1 mol氢氧根离子含有的电子数均为9NA
B.2.8 g乙烯和环丙烷的混合气体中所含碳原子数为0.2NA
C.1 mol CnH2n+2中含有的碳碳单键数为nNA
D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的分子数为0.1NA
4.下列说法不正确的是( )
A.元素分析仪可同时对有机物中碳、氢、氧、硫等多种元素进行分析,其特点是样品量小,速度快
B.可用蒸馏法分离、提纯沸点相差较大的液态有机混合物
C.根据对红外光谱的分析可以初步判断有机物中具有哪些基团
D.可用质谱法测定有机物分子中的官能团
5.下列有机物的分类正确的是 ( )
A.CH3CH属于链状化合物 B.属于醇类化合物
C.属于芳香族化合物 D.属于脂肪族化合物
6.下表中物质所属的类别及其所含官能团的对应关系可能有错误的是( )
物质 类别 官能团
A CH3CHCH2 烯烃
B (CH3)2CHCOOH 羧酸 —COOH
C 酯 —COO—
D R—OH(—R为烃基) 醇 —OH
7.下列命名正确的是( )
A. 2-乙基丙烷 B. 2-甲基-2-丙烯
C. 2,2,3-三甲基戊烷 D. 溴乙烷
8.为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
选项 A B C D
被提纯物质 乙醇(水) 乙醇(乙酸) 乙烷(乙烯) 溴苯(溴)
除杂试剂 生石灰 氢氧化钠溶液 酸性高锰酸钾溶液 KI溶液
分离方法 蒸馏 分液 洗气 分液
9.按以下实验方案可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(2)需要用到分液漏斗
C.步骤(3)需要用到坩埚 D.步骤(4)需要蒸馏装置
10.葡酚酮是从葡萄籽中提取的一种花青素类衍生物(结构如图),每个葡酚酮分子中含有手性碳原子(连有四个不同原子或原子团的碳原子)的个数为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
11.某有机物X的红外光谱图如图所示。下列说法错误的是( )
A.X可能是丙酮
B.X中可能只含碳、氢、氧三种元素
C.X中可能含有醛基
D.由红外光谱图可获得X中所含化学键和官能团的信息
12.下列说法正确的是( )
A. 的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
B.CH3CHCHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上
C.按系统命名法,化合物的名称是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
D. 与互为同系物
13.已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示,下列说法中错误的是( )
A.若A的分子式为C3H6O2,则其结构简式为CH3COOCH3
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子,且个数之比为1∶2∶3
C.仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的分子式为C3H6O2,则其能与NaOH(aq)反应且符合核磁共振氢谱的结构有两种
14.下列有关物质的同分异构体数目(均不考虑立体异构)的判断中,错误的是( )
A.“狗烯”的一氯代物共有15种
B.组成和结构可用表示的有机物共有16种
C.二英()是一种剧毒物质,它的二氯代物有10种,则其六氯代物也有10种
D.分子结构中含、、—CH2—、Cl—各1个及3个—CH3的有机物共有8种
15.有机物X(只含C、H、O三种元素)是一种重要的有机合成中间体。为研究X的组成与结构,进行了如下实验:
(1)有机物X的质谱图如下。
(2)将10.0 g X在足量O2中充分燃烧,并将其产物依次通过足量的无水CaCl2和KOH浓溶液,发现无水CaCl2增重7.2 g,KOH浓溶液增重22.0 g。
(3)经红外光谱测定,有机物X分子中含有醛基;有机物X的核磁共振氢谱图上有2组吸收峰,且峰面积之比为3∶1。
下列有关说法中,正确的是( )
A.该有机物X的分子式为C5H10O2
B.该有机物X的相对分子质量为55
C.该有机物X的结构简式为OHC(CH2)3CHO
D.与X官能团种类、数目完全相同的X的同分异构体有3种
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(11分)学习有机化学,掌握有机物的组成、结构、命名和官能团的性质是重中之重。
(1) 的分子式为 ,所含官能团的名称为 。
(2)烃A的结构简式为,用系统命名法命名烃A: 。
(3)麻黄素又称黄碱,是我国特定中药材麻黄中所含有的一种生物碱。经科学家研究发现其结构简式为,下列各物质:
A. B.
C. D.
E.
与麻黄素互为同分异构体的是 (填字母,下同),与麻黄素互为同系物的是 。
F
(4)当有机化合物分子中碳原子连有四个不同原子或原子团时称为手性碳原子,如F中标有“*”的碳原子就是手性碳原子。
若使F失去手性,下列方法可行的是 (填字母)。
A.一定条件下和乙醇发生酯化反应
B.一定条件下和乙酸发生酯化反应
C.一定条件下发生催化氧化反应
17.(10分)醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置(省略加热和部分夹持装置)如下:
+H2O
可能用到的有关数据如下:
相对分子质量 沸点/℃ 密度/g·cm-3 溶解性
环己醇 100 161 0.961 8 微溶于水
环己烯 82 83 0.810 2 难溶于水
合成反应:
在a中加入20 g环己醇和少量碎瓷片,在搅拌下慢慢加入1 mL浓H2SO4;b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90 ℃。
分离、提纯:
将反应得到的粗产物倒入分液漏斗中,分别用少量5%的碳酸钠溶液和蒸馏水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到10 g纯净环己烯。
回答下列问题:
(1)仪器b的名称是 。
(2)加入碎瓷片的作用是 ;如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是 (填字母)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.继续加热 D.重新配料
(3)分液漏斗在使用前须清洗干净并 ,在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的 (填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)分离、提纯过程中加入无水氯化钙的目的是 。
18.(11分)(1)某烷烃每个分子中含共价键的数目为16,该烷烃的分子式为 ,若其一氯代物只有一种,则该烷烃的结构简式为 。
(2)某物质只含C、H、O三种元素,其分子结构模型如图所示,每个分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。
①该物质的结构简式为 。
②下列物质中,与该物质互为同系物的是 (填字母,下同),互为同分异构体的是 。
A.CH3CHCHCOOH B.CH2CHCOOCH3
C.CH3CH2CHCHCOOH D.CH3CH(CH3)COOH
(3)药物Z可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等,可由X和Y合成(如下图)。
试填空:
① X分子中可能共平面的碳原子数最多为 。
②Y中是否含有手性碳原子 (填“是”或“否”)。
③ Z的分子式为 。
19.(10分)根据要求,回答下列问题:
(1)某烷烃分子的碳骨架结构为,此烷烃的一溴代物有 种(不考虑立体异构)。若此烷烃为单炔烃加氢制得,则此炔烃的结构简式为 。
(2)分子式为C3H8O的有机物的核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为6∶1∶1,则该化合物的键线式为 。
(3)有机物X与互为同分异构体,核磁共振氢谱有两组峰且峰面积比为1∶1,属于酯类,X的结构简式为 。
(4)分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构) 种。
20.(13分)用燃烧法确定有机物分子式的装置如图。
回答下列问题:
(1)A装置中,分液漏斗中盛放的物质是 ,写出有关反应的化学方程式: 。
(2)C装置(燃烧管)中CuO的作用是 。
(3)写出E装置中所盛放试剂的名称: ,它的作用是 。
(4)若将B装置去掉会对实验造成什么影响 。
(5)若准确称取2.40 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)。经充分燃烧后,E管质量增加3.52 g,D管质量增加1.44 g,则该有机物的最简式为 。
(6)要确定该有机物的分子式,还需要测定 。
答案与分层梯度式解析
专题1 有机化学的发展及研究思路
专题2 有机物的结构与分类
1.B 2.C 3.B 4.D 5.A 6.D 7.C 8.A
9.C 10.B 11.A 12.A 13.A 14.B 15.D
1.B 二氧化碳是无机物,A项错误;聚甲基丙烯酰亚胺是有机物,B项正确;低碳钢属于合金,C项错误;硅属于单质,不属于有机物,D项错误。
2.C CCl4的电子式中,每个氯原子除了和碳原子共用1对电子外,还有3对未成键电子对,A项错误;乙醇的结构简式为C2H5OH,B项错误;氯乙烯通过加聚反应得到聚氯乙烯,氯乙烯的结构简式为CH2 CHCl,C项正确;的名称为1,2,4-三甲苯,D项错误。
3.B 1 mol OH-含有的电子数为10NA,故A错误;乙烯和环丙烷的最简式均为CH2,2.8 g乙烯和环丙烷的混合气体中可看作含有0.2 mol CH2,则含有的碳原子数为0.2NA,故B正确;1 mol CnH2n+2中含有的碳碳单键数为(n-1)NA,故C错误;标准状况下,CCl4为液态,不能根据标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量,故D错误。
4.D 元素分析仪可对有机物中C、H、O、S等多种元素进行分析,其特点是所需样品量小,分析速度快,A项正确;蒸馏法适用于分离沸点相差较大的液态混合物,B项正确;不同基团的吸收频率不同,在红外光谱图上所处的位置不同,可以根据红外光谱初步判断有机物中具有哪些基团,C项正确;质谱法只能测定有机物的相对分子质量,不能确定分子中含有的官能团,D项错误。
5.A CH3CH中碳原子之间结合成链状,属于链状化合物,A项正确;中羟基与苯环直接相连,属于酚类化合物,B项错误;的六元环不是苯环,不属于芳香族化合物,C项错误;中含苯环,属于芳香族化合物,D项错误。
6.D CH3CHCH2为丙烯,属于烯烃,官能团为,A项正确;(CH3)2CHCOOH为2-甲基丙酸,属于羧酸,官能团为—COOH,B项正确;为甲酸苯甲酯,属于酯类,官能团为—COO—,C项正确;—R可能为芳香烃基,则R—OH可能为酚,不一定是醇,D项错误。
7.C 根据系统命名法原则,该物质最长碳链含4个碳原子,该物质名称为2-甲基丁烷,A项错误;该物质碳碳双键位于1号碳原子和2号碳原子之间,名称为2-甲基-1-丙烯,B项错误;最长碳链含5个碳原子,以取代基位次之和最小命名,其名称为2,2,3-三甲基戊烷,C项正确;溴原子分别位于两个碳原子上,名称为1,2-二溴乙烷,D项错误。
8.A 生石灰与水反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2与乙醇沸点相差较大,可通过蒸馏分离得到乙醇,A项正确;乙酸与NaOH反应产生的乙酸钠易溶于水,乙醇与水互溶,因此不能通过分液的方法分离、提纯,B项错误;杂质乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2气体,而使乙烷中混入新的杂质气体,不能达到除杂的目的,C项错误;溴与KI反应产生的I2也易溶于溴苯,不能通过分液的方法分离、提纯,D项错误。
9.C 步骤(1)是分离固液混合物,其操作为过滤,A项正确;步骤(2)是分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗,B项正确;步骤(3)是从溶液中得到固体,操作为结晶,不需要坩埚,C项错误;步骤(4)是采用蒸馏的方法从有机层中得到甲苯,D项正确。
10.B 连有四个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子,则每个葡酚酮分子中含有3个手性碳原子,B项正确。
11.A 由红外光谱图可知X中含两种C—H键,而丙酮分子只含有一种C—H键,A错误;由红外光谱图可知X中含C—H键和CO键,故X中可能只含碳、氢、氧三种元素,B正确;由红外光谱图可知X中含C—H键和CO键,则X中可能含有醛基,C正确;由红外光谱图可获得有机物中所含化学键和官能团的信息,D正确。
12.A 和均含有4种不同化学环境的H,所以它们的一溴代物都有4种(不考虑立体异构), A项正确;CH3CHCHCH3分子中四个碳原子在同一平面上,但不在同一直线上,B项错误;化合物的主链上有6个C原子,根据系统命名法,其名称应为2,3,4,4-四甲基己烷,C项错误;结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物,而与的官能团不完全相同,结构不相似,故二者不互为同系物,D项错误。
13.A 由核磁共振氢谱可知,该分子中有3种不同化学环境的氢原子,且个数之比为1∶2∶3,CH3COOCH3中含2种不同化学环境的氢原子,与图像不符,A错误、B正确;仅由核磁共振氢谱无法得知A分子中的氢原子总数,C正确;若A的分子式为C3H6O2,其能与NaOH(aq)反应,且又符合题述核磁共振氢谱,则该物质中应含有的官能团为羧基或酯基,可能的结构有CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3,D正确。
14.B 由“狗烯”的结构可知,其分子中含15种不同化学环境的氢原子,其一氯代物共有15种,A正确;—C4H9存在4种不同的结构,故的不同结构理论上为16种,但由于两个取代基同为—C4H9,其重复的结构有6种,故表示的有机物共有16-6=10种,B错误;二英两个苯环上共有8个氢原子,它的二氯代物与六氯代物的种数相同,故其六氯代物也有10种,C正确;满足题意的有机物共有8种,分别为、、、、、、、。
15.D 无水CaCl2增重7.2 g,说明燃烧生成的水是7.2 g,n(H)=×2=0.8 mol,m(H)=
0.8 g;KOH浓溶液增重22.0 g,说明生成的CO2是22 g,n(CO2)==0.5 mol,m(C)=6 g;剩余的是氧元素的质量,m(O)=10.0 g-0.8 g-6 g=3.2 g,n(O)=0.2 mol,则该分子中碳、氢、氧原子的个数比是5∶8∶2,则有机物X的实验式是C5H8O2。由质谱图可知X的相对分子质量是100,则X的分子式是C5H8O2,A、B项错误;有机物X中含有醛基,有机物X的核磁共振氢谱图上有2组吸收峰,则分子中含有两种不同化学环境的氢原子,又因为分子式是C5H8O2,且两种氢原子个数之比是3∶1,所以X的结构简式为(CH3)2C(CHO)2,C项错误;每个有机物X分子中含有两个醛基,还有三个碳原子,符合条件的同分异构体为CH3CH2CH(CHO)2、CH3CH(CHO)CH2CHO、CH2(CH2CHO)2,共3种,D项正确。
16.答案 (除注明外,每空2分)(1)C10H18O(1分) 碳碳双键、羟基
(2)2,2,4-三甲基己烷 (3)DE C (4)C
解析 (1)根据该物质的结构简式可知,其分子式为 C10H18O,该物质所含官能团为碳碳双键和羟基。(2)烃A的结构简式为,最长碳链上含有六个碳原子,由左向右给碳原子编号,2号碳原子上连有两个甲基,4号碳原子上连有一个甲基,则其名称是2,2,4-三甲基己烷。(3)麻黄素的分子式是C10H15NO,D、E与其互为同分异构体,C与其互为同系物。(4)若使F失去手性,可使F中手性碳原子与所连氧原子形成双键,则在一定条件下发生催化氧化反应可达到目的。
17.答案 (除注明外,每空2分)(1)直形冷凝管(1分) (2)防止暴沸(1分) B (3)检漏 上口倒出 (4)干燥环己烯
解析 (1)由题图可知仪器b的名称是直形冷凝管。(2)加入碎瓷片的作用是防止暴沸;如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应冷却后补加。(3)分液漏斗在使用前应清洗干净并检漏。产物中环己烯难溶于水且密度比水的小,静置后在上层,无机相在下层,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。(4)加入无水氯化钙的目的是干燥环己烯。
18.答案 (除注明外,每空1分)(1)C5H12(2分) (2分)
(2)①(2分) ②C AB
(3)①9 ②否 ③C17H20O6
解析 (1)设烷烃分子式为CnH2n+2,则烷烃的共价键数为3n+1,某烷烃分子中含共价键的数目为16,则3n+1=16,n=5,该烷烃为戊烷,其分子式为C5H12,一氯代物只有一种的戊烷的结构简式为。(2)①题给物质的结构简式为。②选项所给物质中,与题给物质互为同系物的是CH3CH2CHCHCOOH,互为同分异构体的是
CH3CHCHCOOH、CH2CHCOOCH3。(3)①X分子中苯环、碳碳双键为平面结构,单键可以旋转,则最多有9个碳原子共平面。②与4个不同原子或原子团相连的碳原子为手性碳原子,则Y中不含有手性碳原子。③ Z的分子式为C17H20O6。
19.答案 (每空2分)(1)6 (2)
(3)、
(4)12
解析 (1)根据有机物碳骨架,得其结构为,该有机物中含有6种不同化学环境的H原子,故其一溴代物有6种。若用单炔烃制备,满足条件的单炔烃只有。(2)分子式为C3H8O的有机物,其结构中不含不饱和键和环状结构,对应的结构有、和CH3—CH2—O—CH3,满足核磁共振氢谱有三组峰且峰面积比为6∶1∶1的结构只有,对应的键线式为。(3)X中含有酯基,核磁共振氢谱有两组峰且峰面积比为1∶1,说明X的结构高度对称,分子中有2种H,X分子中含有2个酯基,有4个甲基且分为两类,故X的结构简式为或。(4)C4H8BrCl可以看作C4H10中的2个H原子被1个Cl原子和1个Br原子取代后的产物。C4H10的结构有CH3CH2CH2CH3和,其一氯代物有、、和。的一溴代物有4种,的一溴代物有4种,的一溴代物有1种,的一溴代物有3种,共12种。
20.答案 (除注明外,每空2分)(1)H2O2(或H2O)(1分) 2H2O22H2O+O2↑(或2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑) (2)使有机物充分被氧化生成CO2 (3)碱石灰(或氢氧化钠)(1分) 吸收CO2(1分) (4)测得有机物中的含氢量偏大 (5)CH2O (6)有机物的相对分子质量
解析 (1)根据实验原理可知装置A是制备氧气的,根据装置的特点可知分液漏斗中盛放的物质是过氧化氢或水,反应的化学方程式是2H2O22H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。(2)有机物在燃烧过程中,可能燃烧不充分,即有可能产生CO,而CO能与氧化铜反应生成铜和CO2,所以C装置(燃烧管)中CuO的作用是使有机物充分被氧化生成CO2。
(3)有机物燃烧可产生CO2,所以E装置的作用是吸收生成的CO2,其中所盛放的试剂是碱石灰或氢氧化钠。(4)B装置中盛有浓硫酸,其作用是干燥氧气,除去水蒸气,因此如果将B装置去掉会造成测得有机物中的含氢量偏大。(5)D管中无水氯化钙吸收水蒸气,质量增加1.44 g,则生成的水的质量是1.44 g,物质的量是1.44 g÷18 g/mol=0.08 mol,n(H)=
0.16 mol,m(H)=0.16 g;E管质量增加3.52 g,即生成CO2的质量是3.52 g,物质的量是
3.52 g÷44 g/mol=0.08 mol,m(C)=0.96 g,所以根据质量守恒定律可知2.40 g样品中m(O)=2.40 g-0.16 g-0.96 g=1.28 g,则n(O)=0.08 mol,所以题述有机物中C、H、O的原子个数之比是0.08∶0.16∶0.08=1∶2∶1,有机物的最简式是CH2O。(6)根据最简式确定分子式,还需要知道该物质的相对分子质量。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)