2020-2021学年高二化学人教版(2019)选择性必修三:第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 随堂检测(共5份 含解析)

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名称 2020-2021学年高二化学人教版(2019)选择性必修三:第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 随堂检测(共5份 含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-01-23 15:37:25

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2020-2021学年高二化学人教版(2019)选择性必修三随堂检测(2)有机化合物的共价键
1.下列关于有机化合物种类繁多的原因叙述不正确的是(
)
A.碳原子性质活泼,容易形成化合物
B.碳原子之间能以共价键形成碳链或碳环
C.碳原子之间能形成单键,也能形成双键或三键
D.碳原子除了彼此间可以成键外,还可以与其他元素的原子成键
2.下列有关化学用语表示正确的是(
)
A.羟基的电子式:
B.乙酸的实验式:
C.丙烯的空间填充模型:
D.
乙醇的键线式:
3.下列说法正确的是(
)
A.碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键均能绕键轴旋转
B.烷烃分子中,一个碳原子形成的四个键中每两个键的夹角均为
C.甲烷、乙烯、乙炔分子中碳原子均为杂化
D.乙炔分子中碳碳三键与碳氢键的夹角为180°
4.在乙烯分子中有5个键、一个键,它们分别是(??
)
A.杂化轨道形成的键、未杂化的2p轨道形成的键
B.杂化轨道形成的键、未杂化的2p轨道形成的键
C.CH之间是形成的键,CC之间未参加杂化的2p轨道形成的键
D.CC之间是形成的键,CH之间是未参加杂化的2p轨道形成的键
5.下列叙述中错误的是(
)
A.只有成键两原子相同才有可能形成非极性键
B.极性键中吸引电子能力强的原子带部分正电荷
C.键的极性除了受成键原子吸引电子能力强弱的影响,还受邻近原子团的影响
D.不同元素原子的核内质子数不同,原子核对外层电子吸引作用的强弱程度不同
6.已知下列反应:




有极性键断裂的反应是(
)
A.①②
B.①②③
C.①②③④
D.①③
7.正确掌握化学用语是学好化学的基础,下列有关化学用语表示正确的是(
)
A.乙烯的结构简式:
B.三硝基甲苯的结构简式:
C.乙酸的球棍模型:
D.甲基的电子式:
8.下列几种有机羧酸中,按酸性由强到弱的顺序排列正确的是(
)
①乙酸
②氯乙酸
③三氯乙酸④三氟乙酸
A.②①④③
B.①②③④
C.④③②①
D.③②④①
9.键线式可以简明扼要的表示碳氢化合物,键线式为的物质是(???)
A.丁烷???????B.丙烷???????C.丁烯???????D.丙烯
10.某有机物的结构简式为
分析其结构,并回答下列问题:
1.写出其分子式:__________
2.其中含有__________个不饱和碳原子,一个分子中有__________个双键
3.分子中的极性键有__________(写出2种即可)。
4.分子中的饱和碳原子有__________个,一定与苯环处于同一平面的碳原子有__________个。
5.分子中C-C=O键角为__________,H-C=C键角为__________
答案以及解析
1.答案:A
解析:碳原子的最外层有4个电子,既不易失去电子,也不易得到电子,碳原子不活泼,故A错误;碳原子之间能相互成键,可以成碳链,也可以成碳环,是有机化合物种类繁多的原因之一,故B正确;碳原子能形成四个共价键,碳原子之间可以是单键、双键或三键,是有机化合物种类繁多的原因之一,故C正确;碳原子除了彼此间可以成键外,还可以与其他元素的原子成键,是有机化合物种类繁多的原因之一,故D正确。
2.答案:BD
解析:羟基是9电子微粒,其电子式为,故A错误;根据乙酸的分子式为可知,其实验式是,故B正确;空间填充模型中球代表原子,球的大小代表原子直径的大小,球和球紧靠在一起,为丙烯的球棍模型,而不是丙烯的空间填充模型,故C错误;乙醇的键线式为,故D正确。
3.答案:D
解析:碳碳单键能绕键轴旋转,碳碳双键、碳碳三键均不能绕键轴旋转,A错误;甲烷分子是正四面体结构,键角为,其他烷烃分子中每两个键的夹角不一定为,B错误;甲烷分子中碳原子采取杂化,乙烯分子中碳原子采取杂化,乙炔分子中碳原子采取sp杂化,C错误;乙炔分子是直线形结构分子中碳碳三键与碳氢键的夹角为180°,D正确。
4.答案:A
解析:乙烯分子中含有4个C—H键和1个CC双键,CH键是杂化轨道形成的键,CC键中含有1个杂化轨道形成的键,还有1个未参与杂化的2p轨道形成的键,A正确。
5.答案:B
解析:要形成非极性键,必须保证成键原子相同,如果成键原子不同,则吸引电子能力强的原子带部分负电荷,并且键的极性受邻近基团影响,故B项错误。
6.答案:D
解析:凡是同种元素的原子之间形成的共价键都是非极性键,凡是不同种元素的原子之间形成的共价键都是极性键。①中断裂的是CH键和ClCl键,CH键是极性键;②中断裂的是CC键和BrBr键,都是非极性键;③中断裂的是CC键和HCl键,HCl键是极性键;④中断裂的是HH键和ClCl键,都是非极性键。
7.答案:D
解析:书写结构简式时,乙烯中的碳碳双键不可省略,结构简式应为,故A错误;硝基中的N原子直接与苯环相连,三硝基甲苯的结构简式应为,故B错误;为乙酸的空间填充模型,乙酸的球棍模型为,故C错误;甲基中含有一个单电子,电子式为,故D正确。
8.答案:C
解析:由于电负性:F>Cl>H,则键的极性:CF键>CCl键>CH键,故三氟乙酸中羟基的极性最强,OH键最易断裂,最易电离出氢离子,酸性最强;乙酸中羟基的极性最弱,酸性最弱。酸性强弱顺序:,正确。
9.答案:C
解析:我们可用结构式、结构简式或键线式表示有机化合物的结构。用一根短线代表一个共价键,这种表示有机化合物结构的式子称为结构式,如果省去结构式中代表碳氢单键、碳碳单键等键的短线,就可以写出有机化合物的结构简式,如果进一步省去碳、氢元素符号,剩下有机化合物分子中键的连接情况,每个拐点和终点均表示连接有一个碳原子,这样的式子称为键线式。书写键线式时要注意像碳碳双键、碳碳三键等多重键不能进一步简略,键线式"=",表示乙烯,“-”表示乙烷,
表示正丁烷,表示氯乙烷,表示乙醇,表示丙稀。
10.答案:1.
C16H16O5
2.
12;
3;
3.
碳氧键、碳氢键、氢氧键;
4.
4;
4;
5.120°;
180°
解析:形成四个单键的碳原子为饱和碳原子,其余为不饱和碳原子,分子中有4个饱和碳原子、12个不饱和碳原子2020-2021学年高二化学人教版(2019)选择性必修三随堂检测(1)有机化合物的分类方法
1.下列有机化合物按碳骨架分类,结果正确的是(
)
A.乙烯、苯()、环已烷()都属于脂肪烃
B.苯()、环戊烷()、环已烷()都属于芳香烃
C.
属于脂环化合物
D.
均属于环烷烃
2.下列物质的类别与所含官能团都正确的是(
)
A.
??
酚类
?
OH
B.
醚类
C.
??
醛类
CHO
D.?
羧酸类
CHO
3.拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂,其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如图。下列对该化物的叙述不正确的是(
)
A.属于芳香族化合物
B.不属于卤代烃
C.具有酯类化合物的性质
D.属于醇类
4.NM-3是处于临床试验阶段的小分子抗癌药物,分子结构如图。下列说法正确的是(?
?)
A.该有机物的化学式为C12H12O6
B.该有机物含有3种官能团
C.该物质不属于芳香族化合物
D.该有机物属于羧酸类
5.下列各组物质中,属于同一类物质的是(
)
A.

B.

C.

D.

6.下列各选项中两种粒子所含电子数不相等的是(??
)
A.羟甲基()和甲氧基()
B.亚硝酸分子()和亚硝酸根离子()
C.硝基()和二氧化氮分子()
D.羟基()和氢氧根离子()
7.下列物质中,不属于醇的是(
)
A.
B.
C.
D.
8.莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图。下列关于莽草酸的说法正确的是(??
)
A.分子中有羟基和酯基
B.分子中有三种官能团
C.莽草酸既属于羧酸又属于酚类
D.此有机物按碳骨架分类属于芳香族化合物
9.请根据官能团的不同对下列有机物进行分类。
(1)芳香烃:___
___
(2)卤代烃:____
__
(3)醇:_______
___
(4)醛:_____
_______
(5)羧酸:_
_
__
(6)酯:__
_______
(7)胺:______
___
(8)酰胺:_____
_____
答案以及解析
1.答案:D
解析:按照碳骨架可将有机化合物分为链状化合物和环状化合物,而中学阶段根据是否含有苯环将环状化合物分为脂环化合物和芳香族化合物,且烃中只含C、H两种元素。由此可知,A项,乙烯属于脂肪烃,苯属于芳香烃,环己烷属于脂环烃,错误;B项,环戊烷、环己烷属于脂环烃,错误;C项,萘属于芳香族化合物错误;D项,环戊烷、环丁烷和乙基环已烷均属于环烷烃,正确。
2.答案:B
解析:羟基没有与苯环直接相连,此有机化合物属于醇,A错误;氧原子与两个碳原子相连,此有机化合物属于醚,官能团是醚键,B正确;所含官能团为(R为烃基),该有机化合物属于酯,C错误;该物质属于羧酸,官能团是羧基(一COOH),D错误。
3.答案:D
解析:该有机化合物分子中含有苯环,属于芳香族化合物,A正确;该有机化合物中含有氧、氮元素,不属于卤代烃,B正确;该有机化合物分子中含有酯基,具有酯类化合物的性质,C正确;该有机化合物分子中不含羟基,不属于醇类,D错误。
4.答案:D
解析:根据结构简式可知该有机物的化学式为C12H10O6,A错误;该有机物分子中含有4种官能团,分别是羧基、酯基、碳碳双键和羟基,B错误;该有机物分子中含有苯环,属于芳香族化合物,C错误;该有机物分子中含有羧基,属于羧酸类,D正确。
5.答案:A
解析:和中的羟基均直接连在苯环上都属于酚类,故A正确;的官能团为羟基,属于酚类,的官能团为醚键,属于醚类,故B错误;
中羟基连在侧链上,属于醇类,中羚基直接连在苯环上,属于酚类,故C错误;的官能团为酯基,属于酯类,的官能团为羧基,属于羧酸,故D错误。
6.答案:D
解析:羟甲基的电子数为6+2+8+1=17,甲氧基的电子数为6+3+8=17,两种粒子所含电子数相同,故A不符合题意;亚硝酸分子的电子数为1+7+2×8=24,亚硝酸根离子的电子数为7+2×8+1=24,两种粒子所含电子数相同,故B不符合题意;硝基的电子数为7+2×8=23,二氧化氮分子的电子数为7+2×8=23,两种粒子所含电子数相同,故C不符合题意;羟基()的电了数为8+1=9,氧氧根离子的电子数为8+1+1=10,两种粒子所含电子数不相同,故D符合题意。
7.答案:C
解析:羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连形成的化合物称为醇;羟某与苯环直接相连形成的化合物称为酚。由上述定义判断,、、均属于醇类,而于酚类,故C符合题意。
8.答案:B
解析:分子中不含酯基,A错误;分子中不含苯环,不属于酚类,也不属于芳香族化合物,C、D错误。
9.答案:(1)⑨
(2)③⑥
(3)①
(4)⑦
(5)⑧⑩
(6)
④②
(7)
?
(8)?
解析:(1)分子中含有苯环的烃为芳香烃,⑨符合;
(2)卤代烃是烃分子中的氢原子被卤素原子取代而形成的化合物,③⑥符合;
(3)醇是脂肪烃、脂环烃或芳香烃侧链上的氢原子被羟基取代而形成的化合物,①符合;
(4)醛是醛基()和烃基(或氢原子)直接相连而形成的化合物,⑦符合;
(5)羧酸是分子中含有羧基(COOH)的一类有机化合物,⑧⑩符合;
(6)酯是分子中含有酯基()的一类有机化合物,④符合;
(7)胺是分子中氢原子被烃基取代而形成的有机化合物,?
符合;
(8)酰胺是羧酸分子中羟基被氨基所取代得到的有机化合物,?
符合。2020-2021学年高二化学人教版(2019)选择性必修三随堂检测(3)有机化合物的同分异构现象
1.下列说法正确的是(
)
A.两种烃相对分子质量相同,但结构不同,性质也不同,一定互为同分异构体
B.有机化合物和无机物之间可能出现同分异构现象
C.两种有机化合物若互为同分异构体,则它们一定不互为同系物
D.
双键不像单键一样可以沿着键轴旋转,因此含有碳碳双键的有机化合物都会产生顺反异构现象
2.同分异构现象是有机化合物种类繁多的原因之一。下列与互为同分异构体的是(
)
A.
B.
C.
D.
3.乙醇和二甲醚(O)互为(
)
A.官能团位置异构体
B.官能团类型异构体
C.同系物
D.碳骨架异构体
4.分子式为且含有“”的同分异构体有(不考虑立体异构)(
)
A.7种
B.8种
C.9种
D.10种
5.从煤焦油中分离出的芳香烃——萘()是一种重要的化工原料,萘环上一个氢原子被丁基()所取代的同分异构体(不考虑立体异构)有(
)
A.2种
B.4种
C.8种
D.16种
6.用相对分子质量为43的烷基取代烷烃分子中的一个氢原子,所得的有机化合物有(不考虑立体异构)(
)
A.5种
B.7种
C.8种
D.4种
7.下列各组物质中,互为同系物的是(
)
A.和
B.
C.
D.和
8.下列化学用语正确的是(
)
A.四氯化碳的电子式:
B.丙烷分子的空间填充模型:
C.甲醛的结构式:
D.聚丙烯的结构简式:
9.化合物a、b、c的分子式均为,其结构如图所示,下列说法正确的是(
)
A.b的同分异构体可与苯互为同系物
B.c苯环上的二氯代物有10种
C.a能与溴水发生取代反应
D.c中所有原子可以处于同一平面
10.如图是六种环状的烃类物质:
(1)互为同系物的有______和______(填名称)。互为同分异构体的有______和______、______和______(填名称)。
(2)立方烷的分子式为______,其一氯代物有____种,其二氯代物有____种。
(3)写出两种与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式:___________________。
答案以及解析
1.答案:BC
解析:两种烃相对分子质量相同,但结构不同,两者分子组成不一定相同,如,则不一定互为同分异构体,故A错误;有机化合物和无机物之间可能出现同分异构现象,如尿素和氰酸铵,故B错误;同分异构体要求分子组成相同,而同系物要求分子组成相差一个或若干个原子团,分子组成不相同,即互为同分异构体的两种有机化合物一定不互为同系物,故C正确;只有当碳碳双键的两个碳原子所连其他两个原子或原子团不同时,含有碳碳双键的有机化合物才会产生顺反异构现象,故D错误。
2.答案:B
解析:互为同分异构体的物质分子式相同,结构不同,的分子式为的分子式为的分子式为的分子式为的分子式为,因此与互为同分异构体的是,故B正确。
3.答案:B
解析:乙醇和二甲醚(O)的分子组成相同,结构不同,官能团类型不同,互为官能团类型异构体,B正确。
4.答案:B
解析:由题意知该醇的结构简式一定满足,因具有8种不同的结构,则的同分异构体有8种,故B正确。
5.答案:C
解析:丁基有四种结构:,萘环上有2种化学环境的氢原子:,则萘环上一个氢原子被丁基()所取代的同分异构体(不考虑立体异构)有8种,故C正确。
6.答案:B
解析:相对分子质量为43的烷基有两种:(丙基)和(异丙基),烷烃有两种碳架异构:CCCC、,一个氢原子被取代的情况共有4种:,在8个取代结构中有2个是相同的,因此所得的有机化合物共有7种,故B正确。
7.答案:C
解析:结构相似,在分子组成上相差一个或多个原子团的物质互称为同系物。属于烯烃,属于环烷烃,二者结构不相似,不互为同系物,A错误;属于芳香醇,属于酚,二者结构不相似,不互为同系物,B错误;都含有1个苯环,其余为烷基,二者结构相似,且相差1个原子团,故二者互为同系物,C正确;属于单烯烃,属于二烯烃,二者所含官能团个数不同,不互为同系物,D错误。
8.答案:C
解析:选项中氯原子未成键的孤电子对未画出,分子中碳原子与4个氯原子之间各形成1个共用电子对,的电子式应为,故A错误;图中模型为丙烷的球棍模型而不是空间填充模型,故B错误;甲醛的结构式为,故C正确;聚丙烯的结构简式应为,故D错误。
9.答案:D
解析:b的分子式为,苯的同系物的通式为,因此b的同分异构体不可能与苯互为同系物,故A错误;c为苯乙烯,其苯环上对应的二氯代物:(为一个氯原子,为另一个氯原子可能的位置)有4种,有2种,共6种,故B错误;a分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,故C错误;c为苯乙烯,碳碳双键和苯环均为平面结构,两者以碳碳单键相连,通过旋转碳碳单键可以使所有原子处于同一平面,故D正确。
10.答案:(1)环己烷;环辛烷;苯;棱晶烷;环辛四烯;立方烷
(2)1;3
(3)

解析:(1)同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或若干个原子团的化合物,因此环己烷与环辛烷互为同系物;同分异构体是指分子组成相同,结构不同的化合物,因此苯与棱晶烷(分子式均为)、环辛四烯与立方烷(分子式均为)互为同分异构体。
(2)立方烷的结构为正四面体,具有对称性,只有1种等效氢原子,故其一氯代物只有1种,其二氯代物有3种,分别为。
(3)苯的同系物是苯环上连有烷基的有机化合物,一氯代物只有2种,说明该分子中有2种等效氢原子,如
(对二甲苯)、
(间三甲苯)。2020-2021学年高二化学人教版(2019)选择性必修三随堂检测(5)实验式、分子式、分子结构的确定
1.某有机化合物在氧气中充分燃烧,生成等物质的量的二氧化碳和水。则该有机化合物的组成必须满足的条件是(
)
A.分子中C、H、O原子的个数比为1:2:3
B.分子中C、H原子的个数比为1:2
C.该有机化合物的相对分子质量为14
D.该分子中肯定不含氧元素
2.验证某有机化合物属于烃,应完成的实验内容是(
)
A.测定它的C、H原子个数比
B.证明它完全燃烧后的产物只有水和
C.测定其燃烧产物中水和的物质的量之比
D.测定该有机化合物的质量及其完全燃烧后生成和水的质量
3.有机化合物Y的分子式为,其红外光谱图如图所示,则该有机化合物可能的结构简式为(
)
A.
B.
C.
D.
4.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.
B.
C.
D.
5.在有机化合物的研究过程中,能测出有机化合物相对分子质量的仪器是(
)
A.红外光谱仪
B.元素分析仪
C.质谱仪
D.核磁共振仪
6.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.
7.下列关于物质研究方法的说法中错误的是(
)
A.X射线衍射法利用X射线透过晶体时记录的分立斑点或衍射峰测定分子结构
B.核磁共振氢谱能反映出未知有机化合物中不同化学环境氢原子的种类和个数
C.根据红外光谱图的分析可以初步判断有机化合物中具有哪些基团
D.质谱法可测定有机化合物的相对分子质量
8.下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是(
)
A.2,2,3,3-四甲基丁烷
B.2,3,4-三甲基戊烷
C.3,4-二甲基己烷
D.2,5-二甲基己烷
9.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
10.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
11.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:
_______________。
答案以及解析
1.答案:B
解析:该有机化合物在氧气中充分燃烧,生成等物质的量的二氧化碳和水,根据原子守恒,该有机化合物中一定含碳、氢元素,且分子中C、H原子的个数比为1:2,根据题干无法确定其是否含有氧元素,B正确。
2.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,不能确定是否含有O原子,不能验证该有机化合物属于烃,故A错误;烃和烃的含氧衍生物的燃烧产物都是,则只证明该有机化合物完全燃烧后产物只有,不能验证该有机化合物属于烃,故B错误;只测定其燃烧产物中的物质的量之比,只能测出它的C、H原子个数比,不能确定是否含有O原子,不能验证该有机化合物属于烃,故C错误;测定该有机化合物的质量及其完全燃烧后生成的质量,若有机化合物的质量与中C、H元素的质量之和相等,则能验证该有杋化合物属于烃,故D正确。
3.答案:A
解析:由红外光谱图可看出该分子中有不对称的,因此该分子中有2个,由图还可以看出有机化合物Y含有、COC结构,则Y的结构简式为或,A正确。
4.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5:12:4,故该有机化合物的实验式为,A正确。
5.答案:C
解析:红外光谱仪可用于判断有机化合物中的化学键、官能团情况,元素分析仪可确定有机化合物中所含元素,质谱仪可测出有机化合物的相对分子质量,核磁共振仪可确定有机化合物分子中有几种不同类型的氢原子或碳原子等,故C正确。
6.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。
7.答案:B
解析:X射线行射法利用X射线透过晶体时记录的分立斑点或衍射峰测定分子结构,故A正确;核磁共振氢谱能反映出未知有机化合物中不同化学环境氢原子的种类以及各类型氢原子的个数比,不能反映出氢原子的个数,故B错误;分子中化学键或官能团对红外线发生振动吸收,不同化学键或官能团的吸收频率不同,在红外光谱图中处于不同的位置,从而获得分子中含有的化学键或官能团的信息,因此根据红外光谱图的分析可以初步判断有机化合物中具有哪些基团,故C正确;质谱法是通过将样品转化为分子离子和碎片离子,以质荷比为横坐标、以各类离子的相对丰度为纵坐标记录其信息的分析方法,利用质谱法可测定有机化合物的相对分子质量,故D正确。
8.答案:D
解析:A项有机化合物的结构简式为,只含一种化学环境的H原子,其核磁共振氢谱中只显示一组峰,错误;B项有机化合物的结构简式为,含四种化学环境的H原子,其核磁共振氢谱中显示四组峰,错误;C项有机化合物的结构简式为,含四种化学环境的H原子,其核磁共振氢谱中显示四组峰,错误;D项有机化合物的结构简式为,含三种化学环境的H原子,其核磁共振氢谱中显示三组峰,正确。
9.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。
10.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。
11.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。2020-2021学年高二化学人教版(2019)选择性必修三随堂检测(4)有机化合物的分离和提纯
1.将含甲、乙两种有机混合物在常压下分离,已知它们的物理性质如下:
物质
密度/
沸点/℃
水溶性
溶解性

0.7893
78.5

溶于乙

1.220
100.7

溶于甲
则应采取的分离方法是(
)
A.分液
B.
蒸馏
C.
干馏
D.
萃取
2.下图实验装置一般不用于分离物质的是(??
)
A.
B.
C.
D.
3.下列关于重结晶的说法,错误的是(
)
A.被重结晶提纯的物质在溶剂中的溶解度随温度变化大
B.溶解度很小的杂质留在了热过滤的滤渣里
C.重结晶的步骤:加热溶解、冷却过滤、结晶
D.重结晶的首要工作是选择适当的溶剂
4.已知氯仿通常是无色液体,不溶于水,密度约为水的1.5倍,沸点为61.2℃。要从水与氯仿的混合物中分离出氯仿,下列方法最合适的是(
)
A.蒸馏
B.分液
C.重结晶
D.蒸发
5.超临界状态下的流体的溶解性与有机溶剂相似,可提取中草药中的有效成分,工艺流程如图所示。下列说法错误的是(
)
A.浸泡时加入乙醇有利于中草药中有效成分的浸出
B.高温条件下更有利于用超临界进行萃取
C.升温、减压的目的是使与产品分离
D.
流体萃取中草药具有无溶剂残留、绿色环保等优点
6.下列物质提纯方法中属于重结晶法的是(
)
A.除去工业酒精中含有的少量水
B.粗苯甲酸的提纯
C.从碘水中提纯碘
D.除去硝基苯中含有的少量
7.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0.34
g;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下:
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)如图所示,操作Ⅱ中温度计水银球放置的位置应是____________(填“a”“b”“c”或“d”),收集产品甲的适宜温度为___________________。
8.环己酮是一种重要的有机化工原料。实验室合成环己酮的反应如下:
环己醇和环己酮的部分物理性质见下表:
物质
相对分子质量
沸点(℃)
密度(g·cm-3,20℃)
溶解性
环己醇
100
161.1
0.9624
能溶于水和醚
环己酮
98
155.6
0.9478
微溶于水,能溶于醚
现以20mL环己醇与足量Na2Cr2O7和硫酸的混合液充分反应,制得主要含环己酮和水的粗产品,然后进行分离提纯。
分离提纯过程中涉及的主要步骤(未排序):
a.蒸馏,除去乙醚后,收集151~156℃馏分;
b.水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃,易燃烧)萃取,萃取液并入有机层;
c.过滤;
d.往液体中加入NaCl固体至饱和,静置,分液;
e.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水。
回答下列问题:
1.上述分离提纯步骤的正确的顺序是__________(填字母)。
2.b中水层用乙醚萃取的目的是__________
3.以下关于萃取分液操作的叙述中,不正确的是(??
)
A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,如图用力振荡
B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.经几次振荡并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
D.分液时,需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开旋塞待下层液体全部流尽时,再从上口倒出上层液体
4.在上述操作d中,加入NaCl固体的作用是__________。蒸馏除乙醚的操作中采用的加热方式为__________
5.蒸馏操作时,一段时间后发现未通冷凝水,应采取的正确方法是__________
答案以及解析
1.答案:B
解析:由表格中数据可知,二者互溶,但沸点相差较大,可通过蒸馏法分离甲、乙,B正确。
2.答案:D
解析:A项用于分离沸点不同的互溶的液体混合物;B项可以分离溶液和胶体;C项可以分离液体和难溶固体;D项用于配制一定物质的量浓度的溶液。
3.答案:C
解析:被重结晶提纯的物质在溶剂中的溶解度随温度变化大,冷却时物质才能结晶析出,A正确;加热溶解,趁热过滤后,溶解度小的杂质留在热过滤的滤渣中,B正确;重结晶的步骤是加热溶解、趁热过滤、冷却结晶,C错误;重结晶是利用混合物中各物质在同一溶剂中的溶解度不同而进行分离的过程,因此首要工作是选择适当的溶剂,D正确。
4.答案:B
解析:因为氯仿和水互不相溶,所以最适宜采取分液的方法从水与氯仿的混合物中分离出氯仿。
5.答案:B
解析:中草药中有效成分多为有机化合物,易溶于乙醇,加入乙醇有利于中草药中有效成分的浸出,A正确;高温条件下容易挥发,不利于用超临界进行萃取,B错误;升温减压有利于挥发,从而实现与产品的分离,C正确;流体无毒,且易挥发,容易与产品分离,因此具有无溶剂残留、绿色环保等优点,D正确。
6.答案:B
解析:工业酒精的主要成分为乙醇,乙醇和水互溶,应用蒸馏法分离,故A错误;苯甲酸溶解度随温度变化较大,可采用重结晶法提纯,故B正确;根据碘在不同溶剂中的溶解度不同且易溶于四氯化碳或苯,应采用萃取分液的方法提纯碘,故C错误;溴易溶于硝基苯,可以向其混合液中加入NaOH溶液,待NaOH与反应完全后,静置分层,分液提纯硝基苯,故D错误。
7.答案:(1)萃取、分液;苯甲醇
(2)蒸馏;苯甲醇
(3)过滤;苯甲酸
(4)b;34.8℃
解析:
(1)由题意可知,白色糊状物为苯甲醇和苯甲酸钾,加入水和乙醚后,根据相似相溶原理,乙醚中溶有苯甲醇,水中溶有苯甲酸钾,乙醚难溶于水,分层,两种液体可用萃取分液法分离。
(2)溶解在乙醚中的苯甲醇的沸点远高于乙醚,可用蒸馏法分离。
(3)加入盐酸后生成的苯甲酸为微溶于水的晶体,可通过过滤分离。
(4)温度计水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,乙醚的沸点是34.8℃,苯甲醇的沸点为205.3℃,故应该控制温度在34.8℃,便于乙醚的蒸出,从而得到较纯净的苯甲醇。
8.答案:1.bdeca;
2.使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量
3.ABC;
4.降低环己酮的溶解度;增加水层的密度,有利于分层;
水浴加热
5.停止加热,冷却后通自来水
解析:1.利用题中有关物质的物理性质和粗产品的成分可知分离提纯首先可加入NaCl固体,降低环己酮的溶解度,同时增加水层的密度,有利于分层,分液得到含少量水的粗环己酮,然后利用乙醚萃取水层中环己酮以提高产品的产量,将萃取液并入前面得到的有机层中,再加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量、过滤,得到环己酮的乙醚溶液,最后通过蒸馏,除去乙醚后,收集151~156℃馏分即可得到环己酮。
3.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,然后将分液漏斗倒置,用力振荡;振荡后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气,而不能等振荡几次后再放气;经几次振荡并放气后,需将分液漏斗放在铁架台的铁圈上静置,待液体分层。
4.乙醚的沸点为34.6℃,温度很低,因此蒸馏除去乙醚的加热方式应采取水浴加热。