人教版（2019）化学选择性必修三 1.2 研究有机物的一般方法 小节自测（B）卷（含解析）

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（B）卷
1.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
2.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
3.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
4.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
5.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
6.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
7.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
8.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.
9.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
10.二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
11.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.
12.将2.4g某有机物M置于密闭容器中燃烧,定性实验表明产物是、和水蒸气。将燃烧产物依次通过浓硫酸、碱石灰和灼热的氧化铜(试剂均足量,且充分反应),测得浓硫酸增重1.44g,碱石灰增重1.76g,氧化铜减轻0.64g。下列说法中不正确的是(??? )
A.M的实验式为
B.若要得到M的分子式,还需要测得M的相对分子质量或物质的量
C.若M的相对分子质量为60,则M一定为乙酸
D.通过红外光谱仪可分析M中的官能团
13.用下列装置完成相关实验,不合理的是(?? )

A.用a趁热过滤提纯苯甲酸 B.用b制备并检验乙稀
C.用c除去溴苯中的苯 D.用d分离硝基苯与水
14.已知某有机物X的结构简式如图所示，下列有关叙述不正确的是（ ）
A． X的化学式为C10H10O6
B． X在一定条件下能与FeCl3溶液发生显色反应
C． 1mol X分别与足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应，消耗这三种物质的物质的量分别为3mol、4mol、1mol
D． X在一定条件下能发生消去反应和酯化反应
15.增塑剂DCHP可由环己醇制得。DCHP和环己醇的结构简式如图所示,下列说法错误的是(?? )

A.DCHP的分子式为C20H26O4
B.环己醇分子中所有碳原子不可能共平面
C.DCHP的一氯取代物有5种
D.DCHP通过取代反应可以得到环己醇
16.某化合物M的结构简式(键线式)及球棍模型如图
该有机物分子的核磁共振氢谱图如图所示(单位是PPm)。下列关于该有机物的叙述正确的是(?? )
该有机物不同化学环境的氢原子有8种
该有机物属于芳香族化合物
C.键线式中的Et代表的基团为－CH3
D.该有机物的分子式为C9H10O4
17.化学是一门以实验为基础,研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的自然科学。学习科学研究的基本方法,可以加深对科学本质的认识,增进对物质世界的认识。下列有关叙述不正确的是( ? )?
A.用测定接近水的沸点的水蒸气相对分子质量的方法可知水分子间可以形成氢键
B.相对分子质量的测定常用质谱仪,在质谱仪内,有机化合物分子在高真空环境下被高能电子束轰击后主要形成带负电的碎片
C.利用红外光谱、核磁共振氢谱等现代物理方法或化学方法均可测定C2H6O的分子结构
D.某有机物分子式为C11H14O2,其H-NMR图谱如上图(峰右侧或上面的数字表示H的个数,且知:7.2ppm(5H)为苯基),可推测该有机物可能为
18.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__________
19.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__________。
20.两种有机物A和B可以互溶,有关性质如下:
?
相对密度(20℃ )
熔点
沸点
溶解性
A
0.7893
-117.3°C
78.5°C
与水以任意比混溶
B
0.7137
-116.6°C
34.5°C
不溶于水
(1)若要除去A和B的混合物中少量的B,可采用______(填代号)方法即可得到A。
a.重结晶 b.蒸馏 c.萃取 d.加水充分振荡,分液
(2)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),则该物质的最简式为________,若要确定其分子式,是否必需有其它条件_____(填“是”或“否”)。已知有机物A的核磁共振氢谱、质谱如图所示,则A的结构简式为________。

(3)若质谱图显示B的相对分子质量为74,红外光谱如图所示,则B的结构简式为________,其官能团的名称为_______。
(4)准确称取一定质量的A和B的混合物,在足量氧气中充分燃烧,将产物依次通过足量的无水氯化钙和碱石灰,发现质量分别增重19.8g和35.2g。计算混合物中A和B的物质的量之比______。
21.为了测定某有机物的结构,做如下实验:
① 将2.3该有机物完全燃烧,生成0.1?和2.7?;
② 用质谱仪测得其相对分子质量为46;
③ 用核磁共振仪处理该化合物,得到如图所示的图谱,图中三个峰的面积之比是1:2:3。
试回答下列问题:
（1）.有机物的实验式是__________。
（2）.能否根据的实验式确定的分子式?__________(填“能”或“不能”);若能,则的分子式是__________;若不能,则此空不填。
（3）.写出有机物可能的结构简式:__________
实验步骤
解释或实验结论
(1)称取A9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。
(1)A的相对分子质量为:???????????????????????? 。
(2)将9.0g 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5.4g和13.2g。
(2)A的分子式为:?????????????????????? 。
(3)另取A9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24L CO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24L H2(标准状况)。
(3)写出A中含有的官能团:????????????????、????????????????? 。
(4)A的核磁共振氢谱如下图:
(4)A中含有??????????????? 种氢原子。
(5)综上所述A的结构简式?????????????????????? 。
参考答案
1.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。
2.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。
3.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。
4.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。
5.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。
6.答案：B
解析：
7.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。
8.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。


9.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。
10.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。
11.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。
12.答案：C
解析：浓硫酸增重1.44g,说明燃烧产物水的物质的量为=0.08mol;碱石灰增重1.76g,说明燃烧产物CO2的物质的量为=0.04mol;氧化铜减轻0.64g,说明燃烧产物CO的物质的量为=0.04mol;则此有机物中含有碳原子0.08mol,氢原子0.16mol,氧原子的物质的量为 =0.08mol;A.有机物M中C:H:O=0.08mol:0.16mol:0.08mol=1:2:1,则 M的实验式为CH2O,故A正确;B.有M的最简式,若要得到M的分子式,则还需要测得M的相对分子质量或物质的量,故B正确;C.若M的相对分子质量为60,则M的分子式为C2H4O2,但不一定为乙酸,还可能是甲酸甲酯或2-羟基乙醛,故C错误;D.利用红外光谱仪可分析有机物中的官能团,故D正确;答案为C。
13.答案：B
解析：用a趁热过滤提纯苯甲酸,图示过滤装置满足“一贴、二低、三靠”的要求,且用玻璃棒引流,合理,故A不符合题意;利用乙醇在浓硫酸、加热的条件下制取的乙烯中会混有SO2等杂质,SO2能与溴水反应而使其褪色,对乙烯的检验产生干扰,即b中没有收集、除杂装置,且导管直接插入溴水中会产生倒吸,不合理,故B符合题意;溴苯与苯的沸点相差较大,可以通过蒸馏将两者分离,且c中温度计的水银球放在支管口处,冷凝水流向从下往上,合理,故C不符合题意;硝基苯不溶于水,且密度比水大,因此可通过分液的方法将硝基苯与水分离开,硝基苯从下端放出,合理,故D不符合题意。
14.答案：C
解析：A．根据有机物的结构简式可知X的化学式为C10H10O6，A正确；B．分子中含有酚羟基，X在一定条件下能与FeCl3溶液发生显色反应，B正确；C．分子中含有1个醇羟基、1个酚羟基、1个羧基和1个酯基，但酯基水解又得到1个酚羟基，则1mol X分别与足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应，消耗这三种物质的物质的量分别为3mol、4mol、1mol，D正确；C．X在一定条件下能发生酯化反应，但不能发生消去反应，C错误，答案选C。
15.答案：C
解析：由题给结构简式可知DCHP的分子式为C20H26O4,A项不符合题意;环己醇分子中所有碳原子不可能共平面,B项不符合题意;DCHP的结构对称,分子中含6种类型的氢原子,则其一氯取代物有6种,C项符合题意;DCHP分子中含有酯基,水解可以得到环己醇,水解反应属于取代反应,D项不符合题意。
16.答案：A
解析：本题考查有机物的结构。A项,根据核磁共振氢谱图可知,图上有8个峰,所以有8种氢原子,A正确;B项,该有机物不含苯环,不属于芳香族化合物,B错误;C项,键线式中的Et代表的基团为-CH2CH3,C错误;D项,环状结构中多数C原子均为四面体构型,不可能都在同一平面上,D错误。
17.答案：B
解析：
18.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：
19.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。
20.答案：(1)b;(2)C2H6O;否;CH3CH2OH;
(3)CH3CH2OCH2CH3;醚键;
(4)2:1
解析：(1)由表格数据可知,A易溶于水,B不溶于水,但A、B互溶,二者沸点差异较大,故除去A和B混合物中的少量B可采用的方法是蒸馏,故b符合题意。
(2)由题意可知,;;,则有机物中含有氧原子的物质的量是0.3mol+0.4mol-0.6mol=0.1mol,n(C):n(H):n(O)=0.2mol:0.6mol:0.1mol=2:6:1,所以该物质的最简式为C2H6O,由于
分子中碳、氢原子的个数比是1:3,已经达到饱和，所以若要确定其分子式，不需要其他条件，即最简式就是分子式。分子式为C2H6O,核磁共振氢谱表明其分子中有3种化学环境的氢原子，则A的结构简式为CH3CH2OH。
(3)B的相对分子质量为74,根据红外光谱,B中存在对称的甲基、亚甲基和醚键,根据对称性,B的结构简式为CH3CH2OCH2CH3。
(4)A和B的化学式分别为C2H6O、C4H10O,设C2H6O、C4H10O的物质的量分别是xmol、ymol,则
C2H6O+3O22CO2+3H2O
x 2x 3x
C4H10O+6O24CO2+5H2O
y 4y 5y
3x mol+5y mol=,2x mol+4y mol=解得x=0.2,y=0.1,即物质的量之比2:1。
21.答案：（1）.C2H6O
（2）.能; C2H6O
（3）.CH3CH2OH
解析：（1）.在2.3有机物中:
;
,
,
,所以A 的实验式是
（2）.因为实验式是,且氢原子数已经达到饱和,所以其实验式即为分子式
（3）. A有如下两种可能的结构: 或;若为前者,则在核磁共振氢谱中应只有一个峰;若为后者,则在核磁共振氢谱中应有三个峰,而且三个峰的面积之比是1:2:3。显然后者符合,所以A为。