第1章测评--2025人教版化学选择性必修3同步练习题（含答案）
文档属性
| 名称 | 第1章测评--2025人教版化学选择性必修3同步练习题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 622.3KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-29 09:38:41 | ||
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文档简介
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2025人教版化学选择性必修3
第一章测评
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一项符合题目要求)
1.在有机化合物检测与分析领域经常用到色谱、光谱、质谱、波谱等检测方法。下列有关说法错误的是 ( )
A.色谱法可以用于分离、提纯有机化合物
B.通过核磁共振氢谱可获得分子中氢原子的种类及其个数
C.通过红外光谱图可以获得分子的化学键和官能团的信息
D.质谱法是快速、微量、精确测定相对分子质量的方法
2.下列分子式或相关描述只表示一种物质的是( )
A.C2H6 B.C5H12
C.C2H4Cl2 D.由氧元素形成的单质
3.下列有机化合物的分类正确的是( )
A.属于醇类化合物
B.属于芳香族化合物
C.属于脂环化合物
D.CH3CH(CH3)2属于链状化合物
4.下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组吸收峰,且峰面积之比不为3∶2的是( )
A. B.
C.正丁烷 D.
5.下列物质互为同分异构体的是( )
A.CH3—CH2—CH3和CH3—CH2—CH2—CH3
B.NO和CO
C.CH3—CH2OH和CH3—O—CH3
D.红磷和白磷
6.将CH3CHO(易溶于水,沸点为20.8 ℃的液体)和CH3COOH分离的正确方法是( )
A.加热蒸馏
B.加入Na2CO3后,通过萃取的方法分离
C.先加入烧碱溶液充分反应后蒸出乙醛,再加入浓硫酸蒸出乙酸
D.和Na反应后进行分离
7.纳米机器人日益受到人类的关注。纳米机器的“车轮”常用组件如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.①②③④均是有机化合物
B.④的分子式为C10H16
C.苯有多种同分异构体,其中一种是②
D.①②④分子中具有化学环境不同的氢原子分别为3种、1种、2种
8.下列实验操作不正确的是( )
A.过滤时如果发现滤液是浑浊的,则滤液还要进行过滤
B.在进行蒸馏时,要加少量碎瓷片,防止液体暴沸
C.在进行分液操作时,分液漏斗内外气体要相通,眼睛要注视烧杯中的溶液
D.在进行蒸馏时,温度计不要插入溶液中
9.某有机化合物仅由C、H、O三种元素组成,该有机化合物的一个分子中含13个原子,其分子中的电子总数为42。充分燃烧该有机化合物所生成的CO2和水蒸气在相同状况下的体积之比为3∶4,则其分子式为( )
A.C3H8O B.C4H8O C.C3H8O2 D.C6H6O
10.下列有关有机化合物的分离、提纯、鉴别的方法不正确的是( )
A.用蒸馏的方法除去丁醇中的乙醚
B.用分液的方法分离乙酸乙酯和乙醇
C.用Na2CO3溶液鉴别乙酸和乙酸乙酯
D.用核磁共振氢谱鉴别CH3COOCH2CH3与HCOOCH2CH3
11.[2024贵州贵阳高二检测]有机化合物的一氯代物共有(不考虑立体异构)( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.7种
12.鞣花酸是广泛存在于各种软果、坚果等植物组织中的一种天然多酚组分,其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.利用红外光谱可确定鞣花酸分子中含有羟基和酯基
B.利用核磁共振氢谱可确定鞣花酸分子中氢原子的种类及数目比
C.利用质谱仪通过测定元素组成和各元素质量分数可确定鞣花酸的实验式
D.利用X射线衍射技术可测算鞣花酸分子中的键长、键角等结构信息
13.化合物丙属于桥环化合物,是一种医药中间体,可以通过以下反应制得:
下列有关说法正确的是( )
A.甲分子中所有原子可能处于同一平面内
B.乙可与H2发生加成反应,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化
C.丙能使酸性高锰酸钾溶液、溴的CCl4溶液褪色,且原理相同
D.等物质的量的甲、乙分别完全燃烧时,消耗氧气的质量之比为13∶12
14.如图是一些实验操作的装置,关于这些操作及装置的说法正确的是( )
A.甲为过滤装置,实验者用玻璃棒引流,且玻璃棒底端直接紧靠漏斗壁
B.乙为蒸馏装置,实验者将蒸馏烧瓶置于水浴中,能更精确地控制温度,且冷凝管中的冷凝水下进上出,利用逆流交换原理,冷却更充分
C.丙为萃取操作,实验者用左手托住分液漏斗活塞,右手抵住玻璃塞,将分液漏斗按图所示双手用力振荡,使液体混合
D.丁为蒸发结晶装置,实验者用玻璃棒不断搅拌溶液,以促进液体挥发,烧杯底部垫上陶土网,能让容器受热更加均匀
15.实验室由叔丁醇(沸点82 ℃)与浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点52 ℃)的路线如下:
下列说法错误的是( )
A.室温搅拌是为了加快反应速率
B.用5% Na2CO3溶液洗涤后分液时,先将上层的有机相由分液漏斗上口倒出
C.两次水洗的主要目的分别是除去有机相中的HCl与钠盐
D.蒸馏收集2-甲基-2-氯丙烷时,应选用直形冷凝管
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16.(11分)学好有机化学,从认识有机化合物的组成和结构开始。请用所学知识回答下列问题:
(1)键线式表示的分子式为 ,有 种不同化学环境的H原子。
(2)某有机化合物R的结构简式为
,该物质属于 (填有机化合物的类别)。
(3)丁基的结构简式为 。
(4)有机化合物中官能团的名称为 。
(5)和的关系为 (填“同种物质”“同系物”或“同分异构体”)。
(6)属于 (填“烃”“芳香烃”或“卤代烃”)。
(7)的分子式为 。
17.(15分)(1)如图是一个化工生产过程的设计框图:
该设计框图中的物质中含有羟基的是 (填对应字母,下同)。含有酯基的是 ,含两种官能团的是 。
(2)中含有的含氧官能团的名称是 。中的官能团的名称是 。
(3)所含官能团的电子式为 。
(4)已知:有机化合物X的相对分子质量为58,X含C、H、O三种元素,其中氧元素的质量分数为27.6%,核磁共振氢谱显示只有1组吸收峰;
,X可发生类似的反应生成Y。
①X的结构简式为 。
②Y的结构简式为 ,其核磁共振氢谱显示为 组吸收峰,峰面积之比为 。
18.(14分)有机化合物A是一种纯净的无色黏稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
实验步骤 解释或实验结论
(1)称取18.0 g A物质,升温使其汽化,测得其密度是相同条件下H2的45倍 A的相对分子质量为
(2)A的核磁共振氢谱如图: A分子中含有 种等效氢原子
(3)另取18.0 g A与足量的NaHCO3粉末反应,生成0.2 mol CO2,若与足量钠反应则生成0.2 mol H2 写出一个A分子中所含官能团的名称和数量:
(4)将18.0 g A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10.8 g和26.4 g A的分子式为
(5)综上所述A的结构简式为
19.(15分)青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,可溶于乙醇、乙醚,在水中几乎不溶,熔点为156~157 ℃,是高效的抗疟药。已知:乙醚的沸点为34.5 ℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。
Ⅰ.实验室用乙醚提取青蒿素的流程如图1所示。
图1
(1)实验前要对青蒿进行粉碎,其目的是 。
(2)操作Ⅱ的名称是 。
(3)操作Ⅲ的主要过程可能是 (填字母)。
A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
C.加入乙醚进行萃取分液
Ⅱ.用如图2所示的实验装置测定青蒿素实验式的方法如下:将28.2 g青蒿素样品放在装置C的硬质玻璃管中,缓缓通入空气数分钟后,再充分燃烧,精确测定装置E和F实验前后的质量,根据所测数据计算。
图2
(4)装置A中盛放的物质是 ,装置E中盛放的物质是 ,装置F中盛放的物质是 。
(5)该实验装置可能会产生误差,造成测定的含氧量偏低,改进方法是 。
(6)用改进后的装置进行实验,测得的数据如表所示:
装置 实验前/g 实验后/g
E 22.6 42.4
F 80.2 146.2
则青蒿素的实验式是 。
参考答案
第一章测评
1.B 解析 色谱法可以用来分离、提纯有机化合物,故A正确;通过核磁共振氢谱可获得分子中氢原子的种类及其数目比,故B错误;通过红外光谱可获得化学键和官能团的结构信息,红外光谱法可用于鉴定分子结构,故C正确;质谱法是快速、微量、精确测定相对分子质量的方法,故D正确。
2.A 3.D 4.A
5.C 解析 CH3—CH2—CH3和CH3—CH2—CH2—CH3的分子式不同,二者互为同系物,不互为同分异构体,故A不符合题意;NO和CO的分子式不同,不互为同分异构体,故B不符合题意;CH3—CH2OH和CH3—O—CH3的分子式相同、结构不同,二者互为同分异构体,故C符合题意;红磷和白磷为同种元素组成的不同单质,互为同素异形体,故D不符合题意。
6.C 解析 乙醛、乙酸均易挥发,直接蒸馏得不到相应的纯净物。可先将CH3COOH转化为高沸点的CH3COONa,然后蒸出乙醛,再向溶液中加入浓硫酸,蒸出乙酸。
7.A 解析 富勒烯是碳元素形成的单质,不属于有机化合物,A错误;根据④的结构简式可知其分子式为C10H16,B正确;②的分子式为C6H6,与苯的分子式相同,但结构不同,为苯的一种同分异构体,C正确;①的分子有图示三种化学环境不同的氢原子:,②的分子只有一种氢原子,④的分子有两种氢原子,D正确。
8.C 解析 在进行分液操作时,分液漏斗内外气体应相通,眼睛要注视分液漏斗中溶液液面的变化,C项不正确。
9.C 解析 V(CO2)∶V(H2O)=3∶4,则n(CO2)∶n(H2O)=3∶4,n(C)∶n(H)=3∶8,该分子中共有13个原子、42个电子,则分子式为C3H8O2。
10.B 解析 丁醇与乙醚互溶,但沸点不同,则通过蒸馏可分离,故A正确;乙酸乙酯与乙醇互溶,不能用分液的方法分离,应选蒸馏法,故B错误;乙酸与碳酸钠反应生成气体,乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层,现象不同,可鉴别,故C正确;CH3COOCH2CH3与HCOOCH2CH3中均含3种H,但二者的核磁共振氢谱中吸收峰的面积比不相同,可以用核磁共振氢谱来鉴别,故D正确。
11.C 解析 根据该有机化合物的对称结构及等效氢原子的种类分析:,则其一氯代物共有5种。
12.C 解析 确定实验式可以通过元素分析仪来实现,故选C。
13.D 解析 甲分子中含有饱和碳原子,由于饱和碳原子与其相连原子构成的是四面体结构,所以所有原子不可能在同一平面内,A错误;乙分子中含有碳碳双键,可与H2发生加成反应,也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B错误;丙分子中含有不饱和碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,也可以与溴的CCl4溶液发生加成反应而使溶液褪色,褪色原理不同,C错误;甲的分子式是C5H6,1 mol甲完全燃烧消耗O2的物质的量为6.5 mol,乙的分子式为C5H8O2,1 mol乙完全燃烧消耗O2的物质的量为6 mol,所以等物质的量的甲、乙分别完全燃烧时,消耗氧气的质量之比为13∶12,D正确。
14.C 解析 玻璃棒应紧靠三层滤纸一侧,故A错误;温度计用于测定馏分的温度,则温度计水银球应该置于蒸馏烧瓶支管口处,故B错误;丙为萃取操作,实验者用左手托住分液漏斗活塞,右手抵住玻璃塞,将分液漏斗按图所示双手用力振荡,使液体混合,故C正确;蒸发结晶应在蒸发皿中进行,故D错误。
15.B 解析 室温搅拌可以加快反应速率,A项正确;用5% Na2CO3溶液洗涤后分层,有机化合物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水,上层为有机相,下层为水相,先由分液漏斗下口放出下层液体,再将上层的有机相由分液漏斗上口倒出,B项错误;第一次水洗是为了除去有机相中的HCl,第二次水洗是为了除去有机相中的钠盐,C项正确;蒸馏时,应选用直形冷凝管,D项正确。
16.答案 (1)C6H14 5 (2)烯烃
(3)—CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH3、
—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3
(4)碳氯键、酯基
(5)同分异构体
(6)卤代烃
(7)C17H14
17.答案 (1)CD G BCG
(2)酮羰基、酯基 羧基、醚键
(3)·H (4)①
② 2 1∶6(或6∶1)
解析 (1)含有羟基的是CD;含有酯基的是G;含有两种官能团的是BCG。
(2)第一种有机化合物中含有的含氧官能团名称是酮羰基、酯基;第二种有机化合物中的官能团的名称是羧基、醚键。
(3)羟基的电子式为·H。
(4)①根据X能发生已知中的反应,则X含有(酮羰基);根据氧元素质量分数可知,X中O的个数为≈1,根据核磁共振氢谱显示只有一组吸收峰,则两端的取代基相同,结合相对分子质量为58,推出X的结构简式为。②结合题给信息可知Y的结构简式为,分子中有两种类型的氢原子,故其核磁共振氢谱有2组吸收峰,峰面积比为1∶6(或6∶1)。
18.答案 (1)90 (2)4 (3)一个羧基和一个羟基
(4)C3H6O3 (5)CH3CHOHCOOH
解析 (1)称取18.0 g A物质,升温使其汽化,测得其密度是相同条件下H2的45倍,则A的相对分子质量为45×2=90。
(2)根据核磁共振氢谱可知,A分子中含有4种等效氢原子,且个数比为1∶1∶1∶3。
(3)18.0 g A的物质的量是18.0 g÷90 g·mol-1=0.2 mol,与足量的NaHCO3粉末反应,生成0.2 mol CO2,说明1个A分子中含有1个羧基。若与足量钠反应则生成0.2 mol H2,则说明还含有1个羟基。
(4)将18.0 g A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10.8 g和26.4 g,即生成水的物质的量是10.8 g÷18 g·mol-1=0.6 mol,生成CO2的物质的量是26.4 g÷44 g·mol-1=0.6 mol,则分子中碳、氢原子的个数分别是0.6÷0.2=3、1.2÷0.2=6,所以氧原子的个数是=3,则分子式为C3H6O3。
(5)综上所述可得,A的结构简式为CH3CHOHCOOH。
19.答案 (1)增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸出速率
(2)蒸馏 (3)B
(4)NaOH溶液 无水CaCl2(或P2O5) 碱石灰
(5)在装置F后连接一个防止空气中CO2和H2O进入F的装置
(6)C15H22O5
解析 (1)对青蒿进行粉碎,可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸出速率。(2)用乙醚对青蒿素进行浸取后,过滤,可得提取液和残渣,提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品。(3)青蒿素可溶于乙醇、乙醚,在水中几乎不溶,故可向粗品中加入95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤,从而得到精品,答案选B。(4)为了能准确测定青蒿素燃烧生成的CO2和H2O的质量,实验前应通入除去CO2和H2O的空气,排尽装置内的空气,防止干扰实验,所以装置A中可以盛放NaOH溶液,装置E和F吸收生成的CO2和H2O,应先吸收水再吸收CO2,所以装置E中可盛放无水CaCl2或P2O5,装置F中可盛放碱石灰。(5)装置F和外界空气直接接触,为了减小实验误差,应在装置F后连接一个防止空气中CO2和H2O进入F的装置。(6)由表中数据可知m(H2O)=42.4 g-22.6 g=19.8 g,则n(H2O)==1.1 mol,m(CO2)=146.2 g-80.2 g=66.0 g,则n(CO2)==1.5 mol,所以青蒿素中氧原子的质量m(O)=28.2 g-(2.2×1) g-(1.5×12) g=8.0 g,则n(O)==0.5 mol,n(C)∶n(H)∶n(O)=1.5 mol∶2.2 mol∶0.5 mol=15∶22∶5,所以青蒿素的实验式为C15H22O5。
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2025人教版化学选择性必修3
第一章测评
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一项符合题目要求)
1.在有机化合物检测与分析领域经常用到色谱、光谱、质谱、波谱等检测方法。下列有关说法错误的是 ( )
A.色谱法可以用于分离、提纯有机化合物
B.通过核磁共振氢谱可获得分子中氢原子的种类及其个数
C.通过红外光谱图可以获得分子的化学键和官能团的信息
D.质谱法是快速、微量、精确测定相对分子质量的方法
2.下列分子式或相关描述只表示一种物质的是( )
A.C2H6 B.C5H12
C.C2H4Cl2 D.由氧元素形成的单质
3.下列有机化合物的分类正确的是( )
A.属于醇类化合物
B.属于芳香族化合物
C.属于脂环化合物
D.CH3CH(CH3)2属于链状化合物
4.下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组吸收峰,且峰面积之比不为3∶2的是( )
A. B.
C.正丁烷 D.
5.下列物质互为同分异构体的是( )
A.CH3—CH2—CH3和CH3—CH2—CH2—CH3
B.NO和CO
C.CH3—CH2OH和CH3—O—CH3
D.红磷和白磷
6.将CH3CHO(易溶于水,沸点为20.8 ℃的液体)和CH3COOH分离的正确方法是( )
A.加热蒸馏
B.加入Na2CO3后,通过萃取的方法分离
C.先加入烧碱溶液充分反应后蒸出乙醛,再加入浓硫酸蒸出乙酸
D.和Na反应后进行分离
7.纳米机器人日益受到人类的关注。纳米机器的“车轮”常用组件如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.①②③④均是有机化合物
B.④的分子式为C10H16
C.苯有多种同分异构体,其中一种是②
D.①②④分子中具有化学环境不同的氢原子分别为3种、1种、2种
8.下列实验操作不正确的是( )
A.过滤时如果发现滤液是浑浊的,则滤液还要进行过滤
B.在进行蒸馏时,要加少量碎瓷片,防止液体暴沸
C.在进行分液操作时,分液漏斗内外气体要相通,眼睛要注视烧杯中的溶液
D.在进行蒸馏时,温度计不要插入溶液中
9.某有机化合物仅由C、H、O三种元素组成,该有机化合物的一个分子中含13个原子,其分子中的电子总数为42。充分燃烧该有机化合物所生成的CO2和水蒸气在相同状况下的体积之比为3∶4,则其分子式为( )
A.C3H8O B.C4H8O C.C3H8O2 D.C6H6O
10.下列有关有机化合物的分离、提纯、鉴别的方法不正确的是( )
A.用蒸馏的方法除去丁醇中的乙醚
B.用分液的方法分离乙酸乙酯和乙醇
C.用Na2CO3溶液鉴别乙酸和乙酸乙酯
D.用核磁共振氢谱鉴别CH3COOCH2CH3与HCOOCH2CH3
11.[2024贵州贵阳高二检测]有机化合物的一氯代物共有(不考虑立体异构)( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.7种
12.鞣花酸是广泛存在于各种软果、坚果等植物组织中的一种天然多酚组分,其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.利用红外光谱可确定鞣花酸分子中含有羟基和酯基
B.利用核磁共振氢谱可确定鞣花酸分子中氢原子的种类及数目比
C.利用质谱仪通过测定元素组成和各元素质量分数可确定鞣花酸的实验式
D.利用X射线衍射技术可测算鞣花酸分子中的键长、键角等结构信息
13.化合物丙属于桥环化合物,是一种医药中间体,可以通过以下反应制得:
下列有关说法正确的是( )
A.甲分子中所有原子可能处于同一平面内
B.乙可与H2发生加成反应,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化
C.丙能使酸性高锰酸钾溶液、溴的CCl4溶液褪色,且原理相同
D.等物质的量的甲、乙分别完全燃烧时,消耗氧气的质量之比为13∶12
14.如图是一些实验操作的装置,关于这些操作及装置的说法正确的是( )
A.甲为过滤装置,实验者用玻璃棒引流,且玻璃棒底端直接紧靠漏斗壁
B.乙为蒸馏装置,实验者将蒸馏烧瓶置于水浴中,能更精确地控制温度,且冷凝管中的冷凝水下进上出,利用逆流交换原理,冷却更充分
C.丙为萃取操作,实验者用左手托住分液漏斗活塞,右手抵住玻璃塞,将分液漏斗按图所示双手用力振荡,使液体混合
D.丁为蒸发结晶装置,实验者用玻璃棒不断搅拌溶液,以促进液体挥发,烧杯底部垫上陶土网,能让容器受热更加均匀
15.实验室由叔丁醇(沸点82 ℃)与浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点52 ℃)的路线如下:
下列说法错误的是( )
A.室温搅拌是为了加快反应速率
B.用5% Na2CO3溶液洗涤后分液时,先将上层的有机相由分液漏斗上口倒出
C.两次水洗的主要目的分别是除去有机相中的HCl与钠盐
D.蒸馏收集2-甲基-2-氯丙烷时,应选用直形冷凝管
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16.(11分)学好有机化学,从认识有机化合物的组成和结构开始。请用所学知识回答下列问题:
(1)键线式表示的分子式为 ,有 种不同化学环境的H原子。
(2)某有机化合物R的结构简式为
,该物质属于 (填有机化合物的类别)。
(3)丁基的结构简式为 。
(4)有机化合物中官能团的名称为 。
(5)和的关系为 (填“同种物质”“同系物”或“同分异构体”)。
(6)属于 (填“烃”“芳香烃”或“卤代烃”)。
(7)的分子式为 。
17.(15分)(1)如图是一个化工生产过程的设计框图:
该设计框图中的物质中含有羟基的是 (填对应字母,下同)。含有酯基的是 ,含两种官能团的是 。
(2)中含有的含氧官能团的名称是 。中的官能团的名称是 。
(3)所含官能团的电子式为 。
(4)已知:有机化合物X的相对分子质量为58,X含C、H、O三种元素,其中氧元素的质量分数为27.6%,核磁共振氢谱显示只有1组吸收峰;
,X可发生类似的反应生成Y。
①X的结构简式为 。
②Y的结构简式为 ,其核磁共振氢谱显示为 组吸收峰,峰面积之比为 。
18.(14分)有机化合物A是一种纯净的无色黏稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
实验步骤 解释或实验结论
(1)称取18.0 g A物质,升温使其汽化,测得其密度是相同条件下H2的45倍 A的相对分子质量为
(2)A的核磁共振氢谱如图: A分子中含有 种等效氢原子
(3)另取18.0 g A与足量的NaHCO3粉末反应,生成0.2 mol CO2,若与足量钠反应则生成0.2 mol H2 写出一个A分子中所含官能团的名称和数量:
(4)将18.0 g A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10.8 g和26.4 g A的分子式为
(5)综上所述A的结构简式为
19.(15分)青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,可溶于乙醇、乙醚,在水中几乎不溶,熔点为156~157 ℃,是高效的抗疟药。已知:乙醚的沸点为34.5 ℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。
Ⅰ.实验室用乙醚提取青蒿素的流程如图1所示。
图1
(1)实验前要对青蒿进行粉碎,其目的是 。
(2)操作Ⅱ的名称是 。
(3)操作Ⅲ的主要过程可能是 (填字母)。
A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
C.加入乙醚进行萃取分液
Ⅱ.用如图2所示的实验装置测定青蒿素实验式的方法如下:将28.2 g青蒿素样品放在装置C的硬质玻璃管中,缓缓通入空气数分钟后,再充分燃烧,精确测定装置E和F实验前后的质量,根据所测数据计算。
图2
(4)装置A中盛放的物质是 ,装置E中盛放的物质是 ,装置F中盛放的物质是 。
(5)该实验装置可能会产生误差,造成测定的含氧量偏低,改进方法是 。
(6)用改进后的装置进行实验,测得的数据如表所示:
装置 实验前/g 实验后/g
E 22.6 42.4
F 80.2 146.2
则青蒿素的实验式是 。
参考答案
第一章测评
1.B 解析 色谱法可以用来分离、提纯有机化合物,故A正确;通过核磁共振氢谱可获得分子中氢原子的种类及其数目比,故B错误;通过红外光谱可获得化学键和官能团的结构信息,红外光谱法可用于鉴定分子结构,故C正确;质谱法是快速、微量、精确测定相对分子质量的方法,故D正确。
2.A 3.D 4.A
5.C 解析 CH3—CH2—CH3和CH3—CH2—CH2—CH3的分子式不同,二者互为同系物,不互为同分异构体,故A不符合题意;NO和CO的分子式不同,不互为同分异构体,故B不符合题意;CH3—CH2OH和CH3—O—CH3的分子式相同、结构不同,二者互为同分异构体,故C符合题意;红磷和白磷为同种元素组成的不同单质,互为同素异形体,故D不符合题意。
6.C 解析 乙醛、乙酸均易挥发,直接蒸馏得不到相应的纯净物。可先将CH3COOH转化为高沸点的CH3COONa,然后蒸出乙醛,再向溶液中加入浓硫酸,蒸出乙酸。
7.A 解析 富勒烯是碳元素形成的单质,不属于有机化合物,A错误;根据④的结构简式可知其分子式为C10H16,B正确;②的分子式为C6H6,与苯的分子式相同,但结构不同,为苯的一种同分异构体,C正确;①的分子有图示三种化学环境不同的氢原子:,②的分子只有一种氢原子,④的分子有两种氢原子,D正确。
8.C 解析 在进行分液操作时,分液漏斗内外气体应相通,眼睛要注视分液漏斗中溶液液面的变化,C项不正确。
9.C 解析 V(CO2)∶V(H2O)=3∶4,则n(CO2)∶n(H2O)=3∶4,n(C)∶n(H)=3∶8,该分子中共有13个原子、42个电子,则分子式为C3H8O2。
10.B 解析 丁醇与乙醚互溶,但沸点不同,则通过蒸馏可分离,故A正确;乙酸乙酯与乙醇互溶,不能用分液的方法分离,应选蒸馏法,故B错误;乙酸与碳酸钠反应生成气体,乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层,现象不同,可鉴别,故C正确;CH3COOCH2CH3与HCOOCH2CH3中均含3种H,但二者的核磁共振氢谱中吸收峰的面积比不相同,可以用核磁共振氢谱来鉴别,故D正确。
11.C 解析 根据该有机化合物的对称结构及等效氢原子的种类分析:,则其一氯代物共有5种。
12.C 解析 确定实验式可以通过元素分析仪来实现,故选C。
13.D 解析 甲分子中含有饱和碳原子,由于饱和碳原子与其相连原子构成的是四面体结构,所以所有原子不可能在同一平面内,A错误;乙分子中含有碳碳双键,可与H2发生加成反应,也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B错误;丙分子中含有不饱和碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,也可以与溴的CCl4溶液发生加成反应而使溶液褪色,褪色原理不同,C错误;甲的分子式是C5H6,1 mol甲完全燃烧消耗O2的物质的量为6.5 mol,乙的分子式为C5H8O2,1 mol乙完全燃烧消耗O2的物质的量为6 mol,所以等物质的量的甲、乙分别完全燃烧时,消耗氧气的质量之比为13∶12,D正确。
14.C 解析 玻璃棒应紧靠三层滤纸一侧,故A错误;温度计用于测定馏分的温度,则温度计水银球应该置于蒸馏烧瓶支管口处,故B错误;丙为萃取操作,实验者用左手托住分液漏斗活塞,右手抵住玻璃塞,将分液漏斗按图所示双手用力振荡,使液体混合,故C正确;蒸发结晶应在蒸发皿中进行,故D错误。
15.B 解析 室温搅拌可以加快反应速率,A项正确;用5% Na2CO3溶液洗涤后分层,有机化合物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水,上层为有机相,下层为水相,先由分液漏斗下口放出下层液体,再将上层的有机相由分液漏斗上口倒出,B项错误;第一次水洗是为了除去有机相中的HCl,第二次水洗是为了除去有机相中的钠盐,C项正确;蒸馏时,应选用直形冷凝管,D项正确。
16.答案 (1)C6H14 5 (2)烯烃
(3)—CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH3、
—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3
(4)碳氯键、酯基
(5)同分异构体
(6)卤代烃
(7)C17H14
17.答案 (1)CD G BCG
(2)酮羰基、酯基 羧基、醚键
(3)·H (4)①
② 2 1∶6(或6∶1)
解析 (1)含有羟基的是CD;含有酯基的是G;含有两种官能团的是BCG。
(2)第一种有机化合物中含有的含氧官能团名称是酮羰基、酯基;第二种有机化合物中的官能团的名称是羧基、醚键。
(3)羟基的电子式为·H。
(4)①根据X能发生已知中的反应,则X含有(酮羰基);根据氧元素质量分数可知,X中O的个数为≈1,根据核磁共振氢谱显示只有一组吸收峰,则两端的取代基相同,结合相对分子质量为58,推出X的结构简式为。②结合题给信息可知Y的结构简式为,分子中有两种类型的氢原子,故其核磁共振氢谱有2组吸收峰,峰面积比为1∶6(或6∶1)。
18.答案 (1)90 (2)4 (3)一个羧基和一个羟基
(4)C3H6O3 (5)CH3CHOHCOOH
解析 (1)称取18.0 g A物质,升温使其汽化,测得其密度是相同条件下H2的45倍,则A的相对分子质量为45×2=90。
(2)根据核磁共振氢谱可知,A分子中含有4种等效氢原子,且个数比为1∶1∶1∶3。
(3)18.0 g A的物质的量是18.0 g÷90 g·mol-1=0.2 mol,与足量的NaHCO3粉末反应,生成0.2 mol CO2,说明1个A分子中含有1个羧基。若与足量钠反应则生成0.2 mol H2,则说明还含有1个羟基。
(4)将18.0 g A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10.8 g和26.4 g,即生成水的物质的量是10.8 g÷18 g·mol-1=0.6 mol,生成CO2的物质的量是26.4 g÷44 g·mol-1=0.6 mol,则分子中碳、氢原子的个数分别是0.6÷0.2=3、1.2÷0.2=6,所以氧原子的个数是=3,则分子式为C3H6O3。
(5)综上所述可得,A的结构简式为CH3CHOHCOOH。
19.答案 (1)增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸出速率
(2)蒸馏 (3)B
(4)NaOH溶液 无水CaCl2(或P2O5) 碱石灰
(5)在装置F后连接一个防止空气中CO2和H2O进入F的装置
(6)C15H22O5
解析 (1)对青蒿进行粉碎,可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸出速率。(2)用乙醚对青蒿素进行浸取后,过滤,可得提取液和残渣,提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品。(3)青蒿素可溶于乙醇、乙醚,在水中几乎不溶,故可向粗品中加入95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤,从而得到精品,答案选B。(4)为了能准确测定青蒿素燃烧生成的CO2和H2O的质量,实验前应通入除去CO2和H2O的空气,排尽装置内的空气,防止干扰实验,所以装置A中可以盛放NaOH溶液,装置E和F吸收生成的CO2和H2O,应先吸收水再吸收CO2,所以装置E中可盛放无水CaCl2或P2O5,装置F中可盛放碱石灰。(5)装置F和外界空气直接接触,为了减小实验误差,应在装置F后连接一个防止空气中CO2和H2O进入F的装置。(6)由表中数据可知m(H2O)=42.4 g-22.6 g=19.8 g,则n(H2O)==1.1 mol,m(CO2)=146.2 g-80.2 g=66.0 g,则n(CO2)==1.5 mol,所以青蒿素中氧原子的质量m(O)=28.2 g-(2.2×1) g-(1.5×12) g=8.0 g,则n(O)==0.5 mol,n(C)∶n(H)∶n(O)=1.5 mol∶2.2 mol∶0.5 mol=15∶22∶5,所以青蒿素的实验式为C15H22O5。
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