2020—2021学年人教版(2019)选择性必修三章节自我强化训练第一章有机化合物的结构特点与研究方法
第二节研究有机物的一般方法 小节自测(A)卷
1.化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是(?? )
A.用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维
B.食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质
C.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
D.医用消毒酒精中乙醇的浓度(体积分数)为95%
2.有8种物质:①乙烷;②乙烯;③乙炔;④苯;⑤甲苯;⑥溴乙烷;⑦聚丙烯;⑧环己烯。其中既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能与溴水反应而使溴水褪色的是(?? )
A.①②③⑤?????B.④⑥⑦⑧?????
C.①④⑥⑦?????D.②③⑤⑧
3.分子式为的有机物,其苯环上只有两个取代基的同分异构体有(不考虑立体异构)(?? )
A.3种 B.6种 C.9种 D.12种
4.已知咖啡酸的结构如图所示。关于咖啡酸的描述正确的是( )
A.分子式为C9H5O4
B.1mol咖啡酸最多可与5mol氢气发生加成反应
C.与溴水既能发生取代反应,又能发生加成反应
D.能与Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应
5.某烷烃的相对分子质置为72,跟氯气发生取代反应所得的一氯取代物没有同分异构体.这种烷烃是(?? )
A.
B.
C.
D.
6.科学实验表明,在甲烷分子中,4个碳氢键是完全等同的。下面的4个选项中错误的是(?? )
A.键的方向一致?????????????????????????
B.键长相等
C.键角相等???????????????????????????
D.键能相等
7.下列说法中错误的是(?? )
A.符合通式CnH2n+2(n≥1)且相对分子质量不相等的有机物为同系物
B.符合同一通式且相对分子质量不相等的有机物为同系物
C.乙醇和甲醚不是同系物但不同分异构体
D.CH3CH2CHO、CH2=CHCH2OH、二种物质互为同分异构体
8、现有一物质的核磁共振氢谱如图所示:
则该有机物可能是下列物质中的(?? )
A.CH 3CH 2CH 3
B.CH 3CH 2CH 2OH
C.
D.CH 3CH 2CHO
9.下列实验方案不合理的是(?? )
A.加入饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸等
B.分离苯和硝基苯的混合物,可用蒸馏法
C.可用苯将溴从溴苯中萃取出来
D.可用水来鉴别苯、乙醇、四氯化碳
10.以下用于研究有机物的方法错误的是(?? )
A.蒸馏可用于分离提纯液体有机混合物
B.燃烧法是研究确定有机物成分的一种有效方法
C.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量
D.对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的基团
11.某有机物在氧气中充分燃烧,生成的CO2和H2O的物质的量之比为1:2,则下列说法正确的是(?? )
A.分子中C、H、O个数之比为1:2:3
B.分子中C、H个数之比为1:4
C.分子中一定含有氧原子
D.此有机物的实验式为CH4
12.验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是(?? )
A.只测定它的C、H原子个数比
B.只证明它完全燃烧后的产物只有水和CO2
C.只测定其燃烧产物中水和CO2的物质的量之比
D.只测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和水的质量
13.能够快速、微量、精确的测定相对分子质量的物理方法是(?? )
A.质谱法?????????????????????????
B.红外光谱法
C.紫外光谱法???????????????????????
D.核磁共振氢谱法
14.A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知:A中碳的质量分数为44.1%,氢的质量分数为8.82%,那么A的实验式是(?? )
A.C5H12O4 B.C5H12O3 C.C4H10O4 D.C5H10O4
15.某气态有机物X含C、H、O三种元素,已知下列条件,现欲确定X的分子式,所需最少条件是(?? )
①X中含碳质量分数 ②X中含氢质量分数 ③X在标准状况下的体积 ④X对H2的相对密度 ⑤X的质量
A.①②???????B.①②④?????C.①②⑤?????D.③④⑤
16.某有机化合物只含碳、氢、氧三种元素中的两种或三种,相对分子质量为74,完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。它的分子式可能为( )
A.C4H10O B.C4H4O2 C.C3H6O2 D.C4H8O2
17.在核磁共振氢谱中出现两组峰,且其氢原子数之比为3:2 的化合物是(???)
A. B.
C. D.
18.某气态烃对空气的相对密度为2,在氧气中充分燃烧1.16g 这种烃,并将所得产物依次通过装有无水氯化钙的干燥管和装有碱石灰的干燥管,称量这两个干燥管的质量,它们依次增重1.8g和3.52g。这种烃的分子式是(?? )
A.C2H6 B.C4H10 C.C5H10 D.C5H12
19.二甲醚和乙醇是同分异构体,其鉴別可采用化学方法或物理方法,下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是(? ?)
A.利用金属钠或者金属钾 B.利用质谱法
C.利用红外光谱法 D.利用核磁共振氢谱
20.某有机物A用质谱仪测定如图① ,核磁共振氢谱示意图如图② ,则A的结构简式可能为(?? )
A.HCOOH B. C. D.
21.刑法修正案(八)中明确规定2011年5月1日"醉驾入刑"。
(1).酒精在人体肝脏内可转化为多种有害物质,有机物A是其中的一种,对A的结构进行如下分析:
①通过样品的质谱分析测得A的相对分子质量为60;
②经测定,有机物A的核磁共振氢谱示意图如图:
③对A的水溶液进行测定发现该溶液pH<7。
根据以上分析,写出A的结构简式__________
(2).工业酒精是含水约4%的液态乙醇。要在实验室中将工业酒精转化为无水酒精,请回答下列问题:
①下列做法中最不可取的是(填写代号)__________。
A.加入过量的生石灰后过滤
B.加入过量的生石灰后蒸馏
C.加入过量的生石灰后分液
②在该方法的实验步骤里,紧挨加热之间的操作是__________,并且对此要注意的问题是__________
③用酒精灯作热源,在加热的过程中要适时调整酒精灯的上下或左右位置,目的是__________
22.实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是:
已知苯甲醛易被空气氧化,苯甲醇的沸点为205.3℃;苯甲酸的熔点为121.7℃;沸点为249℃,溶解度为0.34g;乙醚的沸点为34.8℃,难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如图所示:
试根据上述信息回答下列问题:
(1).操作Ⅰ的名称是__________,乙醚溶液中所溶解的主要成分是__________
(2).操作Ⅱ的名称是__________,产品甲是__________
(3).操作Ⅲ的名称是__________,产品乙是__________
(4).如下图所示,操作Ⅱ中温度计水银球上沿放置的位置是__________(填"a"、"b"、"c"或"d"),该操作中,除需蒸馏烧瓶、温度计外,还需要的玻璃仪器是__________,收集产品甲的适宜温度为__________。
23.测定某有机化合物A的结构,进行如下实验。
[分子式的确定]
(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得生成5.4g H2O和8.8g CO2,消耗氧气6.72L(标准状况下)。则该物质中各元素的原子个数比是______。
(2)质谱仪测定有机化合物A的相对分子质量为46,则该物质的分子式是_______。
(3)根据价键理论,预测A的可能结构并写出结构简式:__________。
[结构式的确定]
(4)经测定,有机物A的核磁共振氢谱如图所示,则A的结构简式为__________。
【性质实验】
(5)A在Cu作用下可被氧化生成B,其化学方程式为_______________。
(6)A可通过粮食在一定条件下制得,由粮食制得的A在一定温度下密闭储存,因为发生一系列的化学变化而变得更醇香。请写出最后一步反应的化学方程式: _______________。
24.肉桂酸甲酯(代号M)是常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精。用质谱法测得其相对分子质量为162,分子中C、H、O原子个数比为5:5:1,且分子中只含有1个苯环,苯环上只有一个取代基。现测出M的核磁共振氢谱谱图有6个峰,其面积之比为1:2:2:1:1:3。利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得M分子的红外光谱如下图:
根据以上信息确定肉桂酸甲酯的分子式为__________,结构简式为__________。
参考答案
1.答案:D
解析:A.蚕丝的主要成分是蛋白质,蛋白质在灼烧时会产生烧焦羽毛的气味,人造纤维在灼烧时会蜷缩成一个小球,有浓烈的黑烟,有与蛋白质灼烧的不一样的气味,故可以区别蚕丝和人造纤维,正确;
B.食用油高温反复加热发生化学变化,产生多种有毒、有害甚至是致癌的稠环芳香烃物质,进而会危害人体健康,正确;
C.加热或高温会使蛋白质发生变性,从而失去对家禽的危害作用,故具有杀菌消毒作用,正确;
D.医用消毒酒精通常是用体积比浓度为75%中乙醇溶液,浓度太大,杀菌能力强,但滲透性差,浓度太小, 滲透性强而杀菌能力又弱。体积分数为95%的酒精溶液滲透性差,会导致病毒的表面的蛋白质变性,当病毒退壳后,里边的蛋白质仍然会危害人体健康,错误。
考点:
考查化学在生活的应用正误判断的知识。
2.答案:C
解析:分子中含有碳碳双键或碳碳三键的物质均能与酸性KMnO4溶液、溴水反应而使其褪色,②③⑧不符合题意; 因为甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,所以⑤也不符合题意,故符合题意的为①④⑥⑦,C项正确。
3.答案:C
解析:分子式为的芳香烃,其苯环上有两个取代基时分为两大类:第一类,两个取代基,一个为,另一个为或,它们在苯环上有邻、间、对三种位置结构,共有6种结构;第二类,两个取代基均为,它们在苯环上有邻、间、对三种位置关系;故共有9种同分异构体,C正确。
4.答案:C
解析:A.由结构简式可知分子式为,A项错误,B.该分子中有1个苯环,一个碳碳双键和一个羧基,羧基和氢气不反应,则1mol咖啡酸最多可与4mol氢气发生加成反应,B项错误;C.分子中含有酚羟基,能与溴水发生取代反应,分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,C项正确;D.分子中含有羧基,酸性大于碳酸,能和、溶液反应,D项错误;答案选C。
5.答案:C
解析:该烷烃为C5H12,且所有氢原子等效.
6.答案:A
解析:甲烷分子式碳原子位于中心,4个氢原子位于顶点而构成的正四面体结构,分子中的4个C-H键的键长、键能、键角都完全相同,唯独键的方向不一致。
7.答案:D
解析:A.相对分子质量不相等说明碳原子数不相等,为同系物,故A正确;
B.符合通式CnH2n的物质可能是烯烃或环烷烃,不一定是同系物,故B错误;
C.乙醇和甲醚分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故C正确;
D.CH3CH2CHO、CH2═CHCH2OH两种物质分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D正确.
答案: 8、
解析: 核磁共振氢谱可以测定有机物中氢原子的种类和数目;此图中出现了四个峰,说明原分子中有4种不同的氢原子;A项中有2种氢原子;B项中有4中氢原子;C项中有2种氢原子;D项中有3种氢原子。
9.答案:C
解析:因乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度很小,且乙酸易溶于Na2CO3溶液,因此可用Na2CO3溶液来除去乙酸乙酯中混有的乙酸等杂质;苯与硝基苯的沸点相差较大,可用蒸馏法将两者分离开来,溴易溶于溴苯,也易溶于苯,因此不能用苯作萃取剂将溴从溴苯中除去;苯不溶于水,加水时,液体分为两层,上层为苯(油状液体),下层为水,乙醇与水混合时不分层,四氯化碳不溶于水,加水混合时,液体也分为两层,上层是水,下层为四氯化碳(油状液体),因此可用水来鉴别苯、乙醇、四氯化碳。
10.答案:C
解析:利用核磁共振氢谱可测定有机物分子中氢原子在碳骨架上的位置和数目,而质谱法通常用于精确测定有机物的相对分子质量。
11.答案:B
解析:只根据生成物CO2和H2O无法确定该有机物中是否含有氧元素。
12.答案:D
解析:烃只含C、H两种元素。只测定它的C、H原子个数比,不能验证该有机物属于烃,如甲烷、甲醇中C、H原子个数比都是1:4,故A错误;甲烷、甲醇的燃烧产物都是H2O和CO2,则只证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2,不能验证该有机物属于烃,故B错误;只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量之比,只能测出它的C、H原子个数比,不能验证该有机物属于烃,故C错误;只测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量,若试样的质量与CO2和H2O中C、H元素的质量之和相等,则能验证该有机物属于烃,故D正确。
13.答案:A
解析:能够快速、微量、精确的测定相对分子质量的物理方法是质谱法,B和C是测定有机物结构的,D是测定有机物中氢原子种类的,答案选A。
14.答案:A
解析:由于A中碳的质量分数为44.1%,氢的质量分数为8.82%,故A中氧的质量分数为1-44.1%-8.82%=47.08%。由此可算出,故该有机物的实验式为,A正确。
15.答案:B
解析:
16.答案:C
解析:C4H10O的相对分子质量为74,完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量之比为4:5,A错误;C4H4O2的相对分子质量为84,B错误;C3H6O2的相对分子质量为74,完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量之比为1:1,C正确;C4H8O2的相对分子质量为88,D错误。
17.答案:D
解析:因为在核磁共振氢谱中出现两组峰,说明该有机物分子中处于不同化学环境中的氢原子有2种,且根据题意这两种氢原子个数之比为3:2。A项中处于不同化学环境中的氢原子有2种,其个数比为3:1,不符合题意;B项如图所示:,氢原子有3种,其个数比为3:1:1,不符合题意,C项如图所示:,氢原子有3种,其个数比为3:1:4,不符合题意,D项如图所示:,氢原子有2种,其个数比为3:2,符合题意。
18.答案:B
解析:气态烃对空气(空气的平均相对分子质量为29)的相对密度为2,则该烃的相对分子质量为29×2=58,则该烃的物质的量为,装有无水氯化钙的干燥管增重的1.8g为生成水的质量,其物质的量为,装有碱石灰的干燥管增重的3.52g为生成二氧化碳的质量,其物质的量为,根据原子守恒可知烃分子中,则该烃分子式为,故B正确。
19.答案:B
解析:乙醇中含有-OH,可与金属钾或钠反应生成氢气,但二甲醚不反应,可鉴别,故A不符合题意;质谱法可确定分子的相对分子质量,因二者的相对分子质量相等,则不能鉴別,故B符合题意;二者含有的官能团和共价键的种类不同,红外光谱法可鉴别,故C符合题意;二者含有氢原子的种类不同,核磁共振氢谱可鉴别,故符合题意。
20.答案:C
解析:根据图示可知,该有机物的最大质荷比为46,则A的相对分子质量为46,则分子式为或,故B、D错误;根据核磁共振氢谱图可知,A分子的核磁共振氢谱有3组吸收峰,则其分子中有3种H原子,HCOOH分子中含有2种H原子,分子中含有3种H原子,故C正确。
21.答案:(1).CH3COOH; (2).C; 向冷凝管内通冷却水; 使冷却水从冷凝管的下口进、上口出; 使蒸馏烧瓶内的支管口处保持某一恒温
解析:
22.答案:(1).萃取分液; 苯甲醇; (2).蒸馏; 苯甲醇; (3).过滤; 苯甲酸; (4).b; 冷凝管、酒精灯、锥形瓶; 34.8℃
解析:由题给信息知,白色糊状物为苯甲醇、苯甲酸钾和少量水的混合物,先向该糊状物中加入水制成溶液,再加入乙醚将苯甲醇从水溶液中萃取出来,最后分液,所以操作Ⅰ是萃取分液。乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇,由于乙醚和苯甲醇的沸点相差大,故采用蒸馏的方法将乙醚和苯甲醇(即产品甲)分离开来。操作Ⅰ所得的水溶液是苯甲酸钾的水溶液,向该溶液中加入盐酸,将苯甲酸钾转化为苯甲酸,据苯甲酸在常温下为固体且溶解度很小,可采用过滤的方法将苯甲酸分离出来。蒸馏时温度计水银球上沿应放到蒸馏烧瓶的支管口处(即b处),在34.8℃左右的温度下将乙醚蒸出,余下的就是苯甲醇。
23.答案:(1)2:6:1(2)C2H6O(3)CH3CH2OH、CH3OCH3(4)CH3CH2OH
(5)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(6)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
解析:(1)根据题意有n(H2O)=0.3mol,n(CO2)=0.2mol,则有n(H)=0.6mol,n(C)=0.2mol。根据氧原子守恒有n(O)=n(H2O)+2n(CO2)-2n(O2)=0.3mol+2×0.2mol-2×=0.1mol,则该物质中各元素原子个数比N(C):N(H):N(O)=n(C):n(H):n(O)=2:6:1。
(2)据(1)可知该有机物的实验式为C2H6O,假设该存机物的分子式为(C2H6O)m,其相对分子质量为46,则46m=46,即m=1,故其分子式为C2H6O。
(3)由A的分子式C2H6O可知A为饱和化合物,可推测其结构可能为CH3CH2OH或CH3OCH3。
(4)根据A的核磁并振氢谱图可知A中含有三种化学环境的H原子,故其结构简式为CH3CH2OH。
(5)乙醇在Cu作用下可被氧化成乙醛,其化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(6)由粮食制得的乙醇在密闭储存时部分会被氧化成CH3COOH,乙醇与乙酸发生酯化反应生成了具有香味的乙酸乙酯,其化学方程式一定温度CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。
24.答案:C10H10O2? ;?
解析:设M的分子式为(C5H5O)n,其相对分子质量为162,则n=162÷(12×5+1×5+16)=2,所以M的分子式为:C10H10O2,该分子中只含有1个苯环,苯环上只有一个取代基,M的核磁共振氢谱谱图有6个峰,说明含有6种氢原子,其面积之比为1:2:2:1:1:3,峰面积之比等于氢原子个数之比,根据红外光谱可知结构简式应为 。