5.1《有机化合物的结构特点与研究方法》章节基础测（含答案）2023~2024学年高中化学人教版（2019）选择性必修3
文档属性
| 名称 | 5.1《有机化合物的结构特点与研究方法》章节基础测（含答案）2023~2024学年高中化学人教版（2019）选择性必修3 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 625.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-15 08:34:22 | ||
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文档简介
5.1《有机化合物的结构特点与研究方法》章节基础测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.能够测定有机物分子结构和化学键的方法是( )
①质谱法 ②红外光谱法 ③元素分析法 ④核磁共振氢谱法
A.①② B.③④ C.② D.①④
2.已知CH3CHO易溶于水,沸点为20.8 ℃。将CH3CHO和CH3COOH的混合物分离的正确方法是( )
A.直接蒸馏
B.加入Na2CO3后,通过萃取的方法分离
C.先加NaOH溶液,蒸出乙醛,再加入浓H2SO4,蒸出乙酸
D.与钠反应后分液
3.化学式为C4H10O2的二元醇(两个羟基不能连在同一个碳原子上)有(不考虑立体异构)( )
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
4.在核磁共振氢谱中出现两组峰,且吸收峰面积之比为3∶1的化合物是( )
A. B.
C. D.
5.对乙酰氨基酚()别称“扑热息痛”,按官能团分类它属于( )
A.酚类物质 B.氨基酸类物质
C.醇类物质 D.酯类物质
6.拟除虫菊酯(Pyrethroids)是一类具有高效、广谱、低毒和能生物降解等特性的重要的合成杀虫剂。其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如下所示,下列对该有机物的叙述正确的是( )
A.属于芳香烃
B.属于芳香族化合物,含有醚键、羰基两种官能团
C.属于卤代烃
D.可使酸性KMnO4溶液褪色
7.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
8.下列各组物质中,互为同分异构体的是( )
A.和
B.H2N—CH2—COOH和H3C—CH2—NO2
C.CH3CH2CH2COOH和CH3CH2CH2CH2COOH
D.H3C—CH2—O—CH2—CH3和
9.某有机物完全燃烧生成CO2和H2O。将12 g该有机物完全燃烧的产物通过浓H2SO4,浓H2SO4增重14.4 g,再通过碱石灰,碱石灰增重26.4 g。则该有机物的分子式为( )
A.C4H10 B.C2H6O C.C3H8O D.C3H8
10.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下:
关于该兴奋剂的说法不正确的是( )
A.它的化学式为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
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
11.分子式为C4H8O3的有机物能与NaHCO3溶液反应;0.1 mol该有机物与足量金属钠反应时可以收集到标准状况下的气体2.24 L,则符合上述条件的有机物有(不考虑立体异构)( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
12.如图是立方烷的键线式,下列有关说法不正确的是( )
A.立方烷的氢含量与苯相同
B.立方烷中既有σ键又有π键
C.立方烷中只有两种化学键
D.立方烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色
13.如图可以看出,从MnSO4和MgSO4混合溶液中获得MnSO4·H2O晶体,需控制的结晶温度(℃)范围最合理的是( )
A.0~20 B.20~40 C.40~60 D.高于60
14.叶蝉散对水稻叶蝉和飞虱具有较强的触杀作用,防效迅速,残效期不长。工业上用邻异丙基苯酚合成叶蝉散的过程如下:
邻异丙基苯酚 叶蝉散
下列有关说法正确的是( )
A.叶蝉散的分子式是C11H16NO2
B.叶蝉散分子中含有羧基
C.邻异丙基苯酚的核磁共振氢谱有7组峰
D.邻异丙基苯酚与互为同系物
15.为了提纯表中所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是( )
选项 被提纯的物质 除杂试剂 分离方法
A 己烷(己烯) 溴水 分液
B 淀粉溶液(NaCl) 水 过滤
C CH3CH2OH(CH3COOH) CaO 蒸馏
D CH3COOC2H5(CH3COOH) 饱和Na2CO3溶液 分液
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(18分)(1)根据核磁共振氢谱图可以确定有机物分子中氢原子的种类和相对数目。
①下列分子中,其核磁共振氢谱中只有一组峰的物质是 (填字母)。
A.CH3—CH3 B.CH3COOH
C.CH3COOCH3 D.CH3COCH3
②化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱如下图所示,则A的结构简式为 ,请预测B的核磁共振氢谱上有 组峰。
③若用核磁共振氢谱来研究C2H6O的结构,请简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定C2H6O分子结构的方法是 。
(2)有机物C常用于食品行业。已知9.0 g C在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4 g和13.2 g,经检验剩余气体为O2。
①C分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是 ,则C的分子式是 。
②C能与NaHCO3溶液发生反应,C一定含有的官能团名称是 。
③C分子的核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比是1∶1∶1∶3,则C的结构简式是 。
④0.1 mol C与足量Na反应,在标准状况下产生H2的体积是 L。
17.(12分)某有机化合物A经李比希法测得其中碳的质量分数为72.0%、氢的质量分数为6.67%,其余为氧。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:用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。
方法二:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5组峰,且面积之比为1∶2∶2∶2∶3,如图(a)所示。
方法三:利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如图(b)所示。
图(a)
图(b)
请回答下列问题:
(1)A的分子式为 。
(2)A的分子中含一个甲基的依据是 (填字母)。
a.A的相对分子质量 b.A的分子式
c.A的核磁共振氢谱图 d.A分子的红外光谱图
(3)A的结构简式为 。
18.(8分)治疗甲型H1N1流感的常见药物有奥司他韦、扎那米韦、金刚乙胺、金刚烷胺以及预防药物中药材金银花、大青叶等。其中金刚烷胺可按下列路线合成:
已知狄尔斯-阿尔德反应(也称双烯合成反应)如下所示:
+
试回答下列问题:
(1)B的键线式为 。
(2)上述物质中,互为同分异构体的是 (填字母)。
(3)上述反应中,属于加成反应的是 (填序号)。
(4)金刚烷的核磁共振氢谱有 组峰。
19.(10分)烷烃分子可看作由—CH3、—CH2—、和等基团组成。
(1)如果某烷烃分子中同时存在这4种基团,所含碳原子数又最少,则该烃分子应含 个碳原子,其结构简式可能为 或
或 。
(2)上述有机化合物的一氯代物有4种的是 (填结构简式)。
20.(12分)醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。已知:溴乙烷及1-溴丁烷均难溶于水且二者在氢氧化钠作用下会发生水解反应。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下:
NaBr+H2SO4 HBr+NaHSO4 ①
R—OH+HBr R—Br+H2O ②
可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯烃或醚,Br-被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下:
乙醇 溴乙烷 正丁醇 1-溴丁烷
密度/g·cm-3 0.789 3 1.460 4 0.809 8 1.275 8
沸点/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6
请回答下列问题:
(1)醇的水溶性 (填“大于”“等于”或“小于”)相应的溴代烃。
(2)将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,水在 (填“上层”或“下层”)。
(3)制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释,其目的是 (填字母)。
a.水是反应的催化剂
b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发
d.减少副产物烯烃和醚的生成
(4)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是 (填字母)。
a.NaI溶液 b.KCl溶液
c.NaOH溶液 d.NaHSO3溶液
(5)在制备溴乙烷时,可采用边反应边蒸出产物的方法,但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是 。
参考答案：
1-5CCAAA
6-10DCBCC
11.D
12.BD
13.D
14.C
15.CD
16.
(1)①AD ②BrCH2CH2Br 2 ③通过其核磁共振氢谱中峰的数目可以判断:有3组峰时,分子结构为CH3CH2OH;1组峰时分子结构为CH3—O—CH3
(2)①90 C3H6O3 ②羧基 ③ ④2.24
17.
(1)C9H10O2
(2)bc
(3)、、
18.
(1) (2)CD (3)①② (4)2
19.
(1)8
(2)
20.
(1)大于
(2)上层
(3)bcd
(4)d
(5)1-溴丁烷与正丁醇的沸点相差较小,若边反应边蒸馏,会有较多的正丁醇被蒸出
(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.能够测定有机物分子结构和化学键的方法是( )
①质谱法 ②红外光谱法 ③元素分析法 ④核磁共振氢谱法
A.①② B.③④ C.② D.①④
2.已知CH3CHO易溶于水,沸点为20.8 ℃。将CH3CHO和CH3COOH的混合物分离的正确方法是( )
A.直接蒸馏
B.加入Na2CO3后,通过萃取的方法分离
C.先加NaOH溶液,蒸出乙醛,再加入浓H2SO4,蒸出乙酸
D.与钠反应后分液
3.化学式为C4H10O2的二元醇(两个羟基不能连在同一个碳原子上)有(不考虑立体异构)( )
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
4.在核磁共振氢谱中出现两组峰,且吸收峰面积之比为3∶1的化合物是( )
A. B.
C. D.
5.对乙酰氨基酚()别称“扑热息痛”,按官能团分类它属于( )
A.酚类物质 B.氨基酸类物质
C.醇类物质 D.酯类物质
6.拟除虫菊酯(Pyrethroids)是一类具有高效、广谱、低毒和能生物降解等特性的重要的合成杀虫剂。其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如下所示,下列对该有机物的叙述正确的是( )
A.属于芳香烃
B.属于芳香族化合物,含有醚键、羰基两种官能团
C.属于卤代烃
D.可使酸性KMnO4溶液褪色
7.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
8.下列各组物质中,互为同分异构体的是( )
A.和
B.H2N—CH2—COOH和H3C—CH2—NO2
C.CH3CH2CH2COOH和CH3CH2CH2CH2COOH
D.H3C—CH2—O—CH2—CH3和
9.某有机物完全燃烧生成CO2和H2O。将12 g该有机物完全燃烧的产物通过浓H2SO4,浓H2SO4增重14.4 g,再通过碱石灰,碱石灰增重26.4 g。则该有机物的分子式为( )
A.C4H10 B.C2H6O C.C3H8O D.C3H8
10.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下:
关于该兴奋剂的说法不正确的是( )
A.它的化学式为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
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
11.分子式为C4H8O3的有机物能与NaHCO3溶液反应;0.1 mol该有机物与足量金属钠反应时可以收集到标准状况下的气体2.24 L,则符合上述条件的有机物有(不考虑立体异构)( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
12.如图是立方烷的键线式,下列有关说法不正确的是( )
A.立方烷的氢含量与苯相同
B.立方烷中既有σ键又有π键
C.立方烷中只有两种化学键
D.立方烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色
13.如图可以看出,从MnSO4和MgSO4混合溶液中获得MnSO4·H2O晶体,需控制的结晶温度(℃)范围最合理的是( )
A.0~20 B.20~40 C.40~60 D.高于60
14.叶蝉散对水稻叶蝉和飞虱具有较强的触杀作用,防效迅速,残效期不长。工业上用邻异丙基苯酚合成叶蝉散的过程如下:
邻异丙基苯酚 叶蝉散
下列有关说法正确的是( )
A.叶蝉散的分子式是C11H16NO2
B.叶蝉散分子中含有羧基
C.邻异丙基苯酚的核磁共振氢谱有7组峰
D.邻异丙基苯酚与互为同系物
15.为了提纯表中所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是( )
选项 被提纯的物质 除杂试剂 分离方法
A 己烷(己烯) 溴水 分液
B 淀粉溶液(NaCl) 水 过滤
C CH3CH2OH(CH3COOH) CaO 蒸馏
D CH3COOC2H5(CH3COOH) 饱和Na2CO3溶液 分液
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(18分)(1)根据核磁共振氢谱图可以确定有机物分子中氢原子的种类和相对数目。
①下列分子中,其核磁共振氢谱中只有一组峰的物质是 (填字母)。
A.CH3—CH3 B.CH3COOH
C.CH3COOCH3 D.CH3COCH3
②化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱如下图所示,则A的结构简式为 ,请预测B的核磁共振氢谱上有 组峰。
③若用核磁共振氢谱来研究C2H6O的结构,请简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定C2H6O分子结构的方法是 。
(2)有机物C常用于食品行业。已知9.0 g C在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4 g和13.2 g,经检验剩余气体为O2。
①C分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是 ,则C的分子式是 。
②C能与NaHCO3溶液发生反应,C一定含有的官能团名称是 。
③C分子的核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比是1∶1∶1∶3,则C的结构简式是 。
④0.1 mol C与足量Na反应,在标准状况下产生H2的体积是 L。
17.(12分)某有机化合物A经李比希法测得其中碳的质量分数为72.0%、氢的质量分数为6.67%,其余为氧。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:用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。
方法二:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5组峰,且面积之比为1∶2∶2∶2∶3,如图(a)所示。
方法三:利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如图(b)所示。
图(a)
图(b)
请回答下列问题:
(1)A的分子式为 。
(2)A的分子中含一个甲基的依据是 (填字母)。
a.A的相对分子质量 b.A的分子式
c.A的核磁共振氢谱图 d.A分子的红外光谱图
(3)A的结构简式为 。
18.(8分)治疗甲型H1N1流感的常见药物有奥司他韦、扎那米韦、金刚乙胺、金刚烷胺以及预防药物中药材金银花、大青叶等。其中金刚烷胺可按下列路线合成:
已知狄尔斯-阿尔德反应(也称双烯合成反应)如下所示:
+
试回答下列问题:
(1)B的键线式为 。
(2)上述物质中,互为同分异构体的是 (填字母)。
(3)上述反应中,属于加成反应的是 (填序号)。
(4)金刚烷的核磁共振氢谱有 组峰。
19.(10分)烷烃分子可看作由—CH3、—CH2—、和等基团组成。
(1)如果某烷烃分子中同时存在这4种基团,所含碳原子数又最少,则该烃分子应含 个碳原子,其结构简式可能为 或
或 。
(2)上述有机化合物的一氯代物有4种的是 (填结构简式)。
20.(12分)醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。已知:溴乙烷及1-溴丁烷均难溶于水且二者在氢氧化钠作用下会发生水解反应。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下:
NaBr+H2SO4 HBr+NaHSO4 ①
R—OH+HBr R—Br+H2O ②
可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯烃或醚,Br-被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下:
乙醇 溴乙烷 正丁醇 1-溴丁烷
密度/g·cm-3 0.789 3 1.460 4 0.809 8 1.275 8
沸点/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6
请回答下列问题:
(1)醇的水溶性 (填“大于”“等于”或“小于”)相应的溴代烃。
(2)将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,水在 (填“上层”或“下层”)。
(3)制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释,其目的是 (填字母)。
a.水是反应的催化剂
b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发
d.减少副产物烯烃和醚的生成
(4)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是 (填字母)。
a.NaI溶液 b.KCl溶液
c.NaOH溶液 d.NaHSO3溶液
(5)在制备溴乙烷时,可采用边反应边蒸出产物的方法,但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是 。
参考答案：
1-5CCAAA
6-10DCBCC
11.D
12.BD
13.D
14.C
15.CD
16.
(1)①AD ②BrCH2CH2Br 2 ③通过其核磁共振氢谱中峰的数目可以判断:有3组峰时,分子结构为CH3CH2OH;1组峰时分子结构为CH3—O—CH3
(2)①90 C3H6O3 ②羧基 ③ ④2.24
17.
(1)C9H10O2
(2)bc
(3)、、
18.
(1) (2)CD (3)①② (4)2
19.
(1)8
(2)
20.
(1)大于
(2)上层
(3)bcd
(4)d
(5)1-溴丁烷与正丁醇的沸点相差较小,若边反应边蒸馏,会有较多的正丁醇被蒸出