【新教材】2020-2021学年人教版(2019)高二化学选择性必修三第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 章末检测试卷(100分)含解析

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名称 【新教材】2020-2021学年人教版(2019)高二化学选择性必修三第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 章末检测试卷(100分)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 2021-03-04 21:25:51

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选择性必修3人教版
第一章
章末检测试卷(100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020·嫩江市高级中学高二月考)下列物质中,属于酚类的是(  )
A.
B.
C.
D.
2.(2020·淮安市涟水县第一中学高二月考)下列物质中都含有“”,其中一种有别于其他三种,该物质是(  )
A.
B.
C.
D.
3.具有解热镇痛及消炎作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式为,下列关于“芬必得”
主要成分的叙述错误的是(  )
A.该物质的分子式为C13H18O2
B.该物质属于芳香烃
C.该物质属于羧酸类有机物
D.该物质可以发生取代反应
4.如图是立方烷的球棍模型,下列有关说法不正确的是(  
)
A.它的一氯代物只有一种
B.它的二氯代物有两种
C.它的核磁共振氢谱图上只有一种峰
D.它与苯乙烯(C6H5—CH==CH2)互为同分异构体
5.随着科学技术的发展,人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是(  )
A.李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式
B.质谱仪能根据最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量
C.红外光谱分析能测出各种化学键和官能团
D.对有机物CH3CH(OH)CH3进行核磁共振分析,能得到4个峰,且峰面积之比为1∶1∶3∶3
6.下列化合物的核磁共振氢谱中吸收峰的数目不正确的是(  
)
A.(2组)
B.(4组)
C.(3组)
D.(4组)
7.下列分离或除杂方法不正确的是(  )
A.利用密度与水大小的差异,用水分离苯和溴苯
B.利用沸点差异,用蒸馏法分离苯和溴苯
C.用降温结晶法除去硝酸钾中的氯化钠杂质
D.用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的少量HCl气体
8.在核磁共振氢谱中出现两组峰,其氢原子数之比为3∶2的化合物是(  )
A.
B.
C.
D.
9.下列说法正确的是(  )
A.C3H7Cl有3种同分异构体
B.相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体
C.同分异构体之间的转化是化学变化
D.和属于碳架异构
10.为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(  )
选项
A
B
C
D
被提纯物质
乙醇(水)
乙醇(乙酸)
乙烷(乙烯)
溴苯(溴)
除杂试剂
生石灰
氢氧化钠溶液
酸性高锰酸钾溶液
KI溶液
分离方法
蒸馏
分液
洗气
分液
11.下列物质中既属于芳香族化合物又属于醇的是(  )
A.
B.
C.
D.CH3CH2OH
12.根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中的烃的同分异构体数目为(  )
1
2
3
4
5
6
7
8
CH4
C2H4
C3H8
C4H8
C6H12
C7H16
C8H16
A.2
B.3
C.4
D.5
13.某有机物结构如图所示,它的结构最多有(  )
A.108种
B.72种
C.56种
D.32种
14.二甲醚和乙醇互为同分异构体,其鉴别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
15.下列化学用语正确的是(  )
A.过氧化氢的电子式:
B.异戊烷的结构简式:
C.正丁烷的结构简式:CH3(CH2)2CH3
D.己烷的分子式:C6H16
16.C6H14的各种同分异构体中所含甲基数和它的一氯取代物的数目分别是(  )
A.2个甲基,能生成4种一氯代物
B.4个甲基,能生成1种一氯代物
C.3个甲基,能生成5种一氯代物
D.4个甲基,能生成4种一氯代物
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(12分)现有六种有机物,请回答下列问题:
A.
B.
C.
D.
E.
F.
(1)A物质中含有的官能团名称为____________、______________。
(2)B的分子式为________________。
(3)D的一氯代物最多有________________种。
(4)上述化合物中互为同分异构体的是____________(填字母,下同);互为同系物的是____________。
18.(8分)一般来说,对一种未知有机物结构的测定主要包括以下几个方面:
①确定相对分子质量;
②测定元素组成(种类和比例);
③研究该有机物的各种性质;
④确定结构。
(1)相对分子质量的确定一般利用质谱法、蒸气密度法等。某有机物A的质谱图显示其相对分子质量最大是72。组成元素的测定常采用元素分析仪,也可采用燃烧法。称取3.6
g
A,在足量氧气中充分燃烧,生成物通过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加5.4
g,剩余气体通过碱石灰,碱石灰的质量增加11
g,则A的分子式为________________。
(2)核磁共振谱常用氢谱或碳谱,它主要测定分子中具有不同特点的H或C的种类与比例。如对于有机物,其碳谱有四个峰,峰高比为2∶1∶1∶1;氢谱有四个峰,峰高比为1∶2∶3∶6。有机物A的碳谱有两个峰,峰高比为4∶1,氢谱有一个峰。试写出有机物A的结构简式:__________。
(3)A的一氯代物有________种,二氯代物有______种。
19.(12分)实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是
+KOH―→++HCl―→+KCl
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)如图所示,操作Ⅱ中温度计水银球上沿放置的位置应是________(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.(12分)
.(2020·宁明县宁明中学高二期末)3,5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体,可用于天然物质白柠檬素的合成,一种以间苯三酚为原料的合成反应如下:
+2CH3OH+2H2O
甲醇、乙醚和3,5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表:
物质
沸点/℃
熔点/℃
密度(20
℃)
/(g·cm-3)
溶解性
甲醇
64.7

0.791
5
易溶于水
乙醚
34.5

0.713
8
微溶于水
3,5-二甲氧基苯酚

33~36

易溶于甲醇、乙醚,微溶于水
(1)反应结束后,先分离出甲醇,再加入乙醚进行萃取。①分离出甲醇的操作是__________;
②萃取用到的分液漏斗使用前需__________并洗净,分液时有机层在分液漏斗的__________(填“上”或“下”)层。
(2)分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是__________,用饱和食盐水洗涤的目的是__________。
(3)洗涤完成后,通过以下操作分离、提纯产物,正确的操作顺序是__________(填字母)。
a.蒸馏除去乙醚
b.重结晶
c.过滤除去干燥剂
d.加入无水CaCl2干燥
21.(8分)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。
(1)C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________。
(2)C能与NaHCO3溶液发生反应,C一定含有的官能团名称是________。
(3)C分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1∶1∶1∶3,则C的结构简式是________________。
(4)0.1
mol
C与足量Na反应,在标准状况下产生H2的体积是________L。
选择性必修3人教版
第一章
章末检测试卷(100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020·嫩江市高级中学高二月考)下列物质中,属于酚类的是(  )
A.
B.
C.
D.
答案 B
解析 为苯甲醇,属于醇类,选项A错误;羟基与苯环直接相连的有机物是酚类,为邻甲基苯酚,选项B正确;是只含有碳、氢两种元素的有机物,属于烃,选项C错误;为环己醇,属于醇类,选项D错误。
2.(2020·淮安市涟水县第一中学高二月考)下列物质中都含有“”,其中一种有别于其他三种,该物质是(  )
A.
B.
C.
D.
答案 D
解析 A、B、C三种有机化合物中均含有羧基,D中含有酯基,因此D有别于其他三种物质,故选D。
3.具有解热镇痛及消炎作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式为,下列关于“芬必得”
主要成分的叙述错误的是(  )
A.该物质的分子式为C13H18O2
B.该物质属于芳香烃
C.该物质属于羧酸类有机物
D.该物质可以发生取代反应
答案 B
解析 通过观察“芬必得”的结构简式可知,分子中含有羧基,不属于芳香烃,B项错误。
4.如图是立方烷的球棍模型,下列有关说法不正确的是(  
)
A.它的一氯代物只有一种
B.它的二氯代物有两种
C.它的核磁共振氢谱图上只有一种峰
D.它与苯乙烯(C6H5—CH==CH2)互为同分异构体
答案 B 
解析 立方烷分子中仅有1种等效氢原子,因此它的一氯代物只有一种,且核磁共振氢谱图上只有一个峰,A、C项正确;立方烷和苯乙烯的分子式均为C8H8,二者互为同分异构体,D项正确;立方烷分子中的碳原子形成正方体结构,其二氯代物的两个氯原子可分别在正方体的棱、面对角线、体对角线上,共3种,B项错误。
5.随着科学技术的发展,人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是(  )
A.李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式
B.质谱仪能根据最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量
C.红外光谱分析能测出各种化学键和官能团
D.对有机物CH3CH(OH)CH3进行核磁共振分析,能得到4个峰,且峰面积之比为1∶1∶3∶3
答案 C
解析 李比希最早提出测定有机化合物中碳、氢元素质量分数的方法,A错误;质谱仪测定的最大质荷比为相对分子质量,则利用质谱仪可以测定有机物的相对分子质量,B错误;有机物CH3CH(OH)CH3有3种等效氢原子,核磁共振分析有3个峰,且峰面积之比为1∶1∶6,D错误。
6.下列化合物的核磁共振氢谱中吸收峰的数目不正确的是(  
)
A.(2组)
B.(4组)
C.(3组)
D.(4组)
答案 B
解析 A项,分子中心对称,有2种不同化学环境的氢原子,吸收峰有2组,正确;B项,有5种不同化学环境的氢原子,吸收峰有5组,不正确;C项,有3种不同化学环境的氢原子,吸收峰有3组,正确;D项,该分子按中心点旋转180°后重叠,有4种不同化学环境的氢原子,吸收峰有4组,正确。
7.下列分离或除杂方法不正确的是(  )
A.利用密度与水大小的差异,用水分离苯和溴苯
B.利用沸点差异,用蒸馏法分离苯和溴苯
C.用降温结晶法除去硝酸钾中的氯化钠杂质
D.用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的少量HCl气体
答案 A
解析 苯和溴苯互溶且难溶于水,需根据沸点不同采用蒸馏法分离,A项错误、B项正确;根据硝酸钾和氯化钠的溶解度不同,可采用降温结晶法除去硝酸钾中的氯化钠杂质,C项正确;HCl能与NaHCO3反应生成CO2,D项正确。
8.在核磁共振氢谱中出现两组峰,其氢原子数之比为3∶2的化合物是(  )
A.
B.
C.
D.
答案 D
解析 根据有机物结构简式可判断A中有2组峰,其氢原子数之比为3∶1,B中有3组峰,其氢原子数之比为3∶1∶1,C中有3组峰,其氢原子数之比为3∶1∶4,D中有两组峰,其氢原子数之比为3∶2。
9.下列说法正确的是(  )
A.C3H7Cl有3种同分异构体
B.相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体
C.同分异构体之间的转化是化学变化
D.和属于碳架异构
答案 C
解析 C3H7Cl有2种同分异构体,即(CH3)2CHCl和CH3CH2CH2Cl,选项A错误;相对分子质量相同,但分子式不一定相同,故相对分子质量相同、结构不同的两种化合物不一定互为同分异构体,选项B错误;同分异构体为不同的物质,故它们之间的转化是化学变化,选项C正确;和为同一物质,不互为同分异构体,选项D错误。
10.为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(  )
选项
A
B
C
D
被提纯物质
乙醇(水)
乙醇(乙酸)
乙烷(乙烯)
溴苯(溴)
除杂试剂
生石灰
氢氧化钠溶液
酸性高锰酸钾溶液
KI溶液
分离方法
蒸馏
分液
洗气
分液
答案 A
解析 生石灰与水反应,消耗了乙醇中混有的水,蒸馏可得到乙醇,A项正确;乙醇易溶于水,利用分液的方法不能将乙醇与盐溶液分离开,B项错误;酸性高锰酸钾溶液可将乙烯氧化为二氧化碳,引入了新的杂质,C项错误;溴可将KI氧化为碘单质,而碘易溶于溴苯,引入了新的杂质,D项错误。
11.下列物质中既属于芳香族化合物又属于醇的是(  )
A.
B.
C.
D.CH3CH2OH
答案 A
解析 含有苯环属于芳香族化合物,且羟基与苯环侧链碳原子相连属于醇,A正确;环己基与羟基直接相连得到的是醇,环己基是烃基,B错误;苯环与羟基直接相连得到的是酚不是醇,C错误;分子式中不含苯环,不属于芳香族化合物,D错误。
12.根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中的烃的同分异构体数目为(  )
1
2
3
4
5
6
7
8
CH4
C2H4
C3H8
C4H8
C6H12
C7H16
C8H16
A.2
B.3
C.4
D.5
答案 B
解析 从表格分析,碳原子数依次增加,物质类型为烷烃、烯烃,则第五个物质是碳原子数为5的烷烃,即C5H12,有3种同分异构体。答案选B。
13.某有机物结构如图所示,它的结构最多有(  )
A.108种
B.72种
C.56种
D.32种
答案 B
解析 
—C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,共8种;—C3H5Br2根据碳架异构和Br位置异构共9种,因此总共8×9=72种,故选B。
14.二甲醚和乙醇互为同分异构体,其鉴别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
答案 B
解析 乙醇中含有—OH,可与金属钠或金属钾反应生成氢气,可鉴别,A正确;质谱法可测定有机物的相对分子质量,由于分子式相同,相对分子质量相同,利用质谱法不能鉴别,B错误;二甲醚和乙醇中分别含有C—O—C和—OH,官能团不同,可用红外光谱法鉴别,C正确;二者含有的氢原子的种类和性质不同,可用核磁共振氢谱鉴别,D正确。
15.下列化学用语正确的是(  )
A.过氧化氢的电子式:
B.异戊烷的结构简式:
C.正丁烷的结构简式:CH3(CH2)2CH3
D.己烷的分子式:C6H16
答案 C
解析 过氧化氢是共价化合物,其电子式:,故A错误;每个碳原子有四条共价键,所以异戊烷的结构简式:,故B错误;正丁烷的结构简式:CH3(CH2)2CH3,故C正确;己烷属于饱和烷烃,所以分子式为C6H14,故D错误。
16.C6H14的各种同分异构体中所含甲基数和它的一氯取代物的数目分别是(  )
A.2个甲基,能生成4种一氯代物
B.4个甲基,能生成1种一氯代物
C.3个甲基,能生成5种一氯代物
D.4个甲基,能生成4种一氯代物
答案 C
解析 含2个甲基,为CH3CH2CH2CH2CH2CH3,有3种氢原子,则有3种一氯代物,故A错误;含4个甲基,有和两种结构,前一种结构有2种一氯代物,后一种结构,有3种一氯代物,故B、D错误;含3个甲基,有和两种结构,前一种结构有5种一氯代物,后一种结构,有4种一氯代物,故C正确。
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(12分)现有六种有机物,请回答下列问题:
A.
B.
C.
D.
E.
F.
(1)A物质中含有的官能团名称为____________、______________。
(2)B的分子式为________________。
(3)D的一氯代物最多有________________种。
(4)上述化合物中互为同分异构体的是____________(填字母,下同);互为同系物的是____________。
答案 (1)碳碳双键 羟基 (2)C9H12O (3)4 (4)A和C B和F
解析 (1)根据A的结构简式可知,分子中含有的官能团名称是碳碳双键、羟基。(2)根据B的结构简式可知B的分子式为C9H12O。(3)根据同一个碳原子上的氢原子是等效的,其次同一个碳原子所连接的所有甲基上的氢原子是等效的,再就是具有对称性结构的(类似于平面镜成像中物体和像的关系)可知,D分子中氢原子为4类,因此D的一氯代物最多有4种。(4)分子式相同,而结构不同的化合物互为同分异构体,则上述化合物中互为同分异构体的是A和C;结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物,则互为同系物的是B和F(因为二者均属于酚类)。
18.(8分)一般来说,对一种未知有机物结构的测定主要包括以下几个方面:
①确定相对分子质量;
②测定元素组成(种类和比例);
③研究该有机物的各种性质;
④确定结构。
(1)相对分子质量的确定一般利用质谱法、蒸气密度法等。某有机物A的质谱图显示其相对分子质量最大是72。组成元素的测定常采用元素分析仪,也可采用燃烧法。称取3.6
g
A,在足量氧气中充分燃烧,生成物通过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加5.4
g,剩余气体通过碱石灰,碱石灰的质量增加11
g,则A的分子式为________________。
(2)核磁共振谱常用氢谱或碳谱,它主要测定分子中具有不同特点的H或C的种类与比例。如对于有机物,其碳谱有四个峰,峰高比为2∶1∶1∶1;氢谱有四个峰,峰高比为1∶2∶3∶6。有机物A的碳谱有两个峰,峰高比为4∶1,氢谱有一个峰。试写出有机物A的结构简式:__________。
(3)A的一氯代物有________种,二氯代物有______种。
答案 (1)C5H12 (2) (3)1 
2
解析 (1)燃烧后产物通过浓硫酸,浓硫酸增重5.4
g,即燃烧生成的水为5.4
g,物质的量为0.3
mol,说明A中有H,物质的量为0.6
mol;通过碱石灰,增重11
g,碱石灰吸收的为CO2,则燃烧生成的CO2物质的量为0.25
mol,说明A中有C,物质的量为0.25
mol。质谱图显示其相对分子质量最大是72,则A的相对分子质量为72,3.6
g
A的物质的量为0.05
mol,所以1个A分子中的碳原子数为=5,氢原子数为=12;A的相对分子质量为72,所以A的分子式为C5H12。
(2)有机物A的碳谱有两个峰,峰高比为4∶1,说明A中有2种碳原子,氢谱有一个峰,说明只有1种氢原子,所以A的结构简式为。
(3)A分子中的氢原子都是等效氢,所以只有1种一氯代物。如果分子中的2个氢原子被氯原子代替,可以是同一个碳原子上的2个氢原子被氯原子取代,也可以是不同碳原子上的氢原子被氯原子取代,所以二氯代物有2种。
19.(12分)实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是
+KOH―→++HCl―→+KCl
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)如图所示,操作Ⅱ中温度计水银球上沿放置的位置应是________(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________。
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、牛角管 34.8

解析 由流程可知,苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾,然后加水、乙醚萃取苯甲醇,则乙醚溶液中含苯甲醇,操作Ⅱ为蒸馏,得到产品甲为苯甲醇;水溶液中含苯甲酸钾,加盐酸发生强酸制取弱酸的反应,生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,则操作Ⅲ为过滤,则产品乙为苯甲酸。
(1)据上述分析,操作Ⅰ为萃取、分液;乙醚溶液中溶解的主要成分为苯甲醇。
(2)乙醚溶液中含苯甲醇,操作Ⅱ为蒸馏,得到产品甲为苯甲醇。
(3)水溶液中含苯甲酸钾,加盐酸发生强酸制取弱酸的反应,生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,则操作Ⅲ为过滤,则产品乙为苯甲酸。
(4)蒸馏时,温度计的水银球应在支管口处,则温度计水银球的放置位置为b;蒸馏实验中需要的玻璃仪器有:蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管(尾接管)、酒精灯、锥形瓶,所以还缺少的玻璃仪器为冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管;通过蒸馏分离出的是乙醚,根据乙醚的沸点可知控制蒸气的温度为34.8
℃。
20.(12分)
.(2020·宁明县宁明中学高二期末)3,5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体,可用于天然物质白柠檬素的合成,一种以间苯三酚为原料的合成反应如下:
+2CH3OH+2H2O
甲醇、乙醚和3,5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表:
物质
沸点/℃
熔点/℃
密度(20
℃)
/(g·cm-3)
溶解性
甲醇
64.7

0.791
5
易溶于水
乙醚
34.5

0.713
8
微溶于水
3,5-二甲氧基苯酚

33~36

易溶于甲醇、乙醚,微溶于水
(1)反应结束后,先分离出甲醇,再加入乙醚进行萃取。①分离出甲醇的操作是__________;
②萃取用到的分液漏斗使用前需__________并洗净,分液时有机层在分液漏斗的__________(填“上”或“下”)层。
(2)分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是__________,用饱和食盐水洗涤的目的是__________。
(3)洗涤完成后,通过以下操作分离、提纯产物,正确的操作顺序是__________(填字母)。
a.蒸馏除去乙醚
b.重结晶
c.过滤除去干燥剂
d.加入无水CaCl2干燥
答案 (1)①蒸馏 ②检查是否漏液 上 (2)除去HCl 除去少量NaHCO3并减少产物损失 (3)dcab
解析 (1)①可用蒸馏的方法分离出甲醇。②分液漏斗使用前需要检查是否漏水;由表可知有机层的密度小于水,在分液漏斗上层。(2)NaHCO3可以与HCl进行反应,用饱和NaHCO3溶液洗涤可以除去HCl;用饱和食盐水洗涤可以除去少量NaHCO3并减少产物损失。(3)分离、提纯产物时,首先要加入无水CaCl2干燥,然后过滤除去干燥剂,再蒸馏除去乙醚,最后重结晶。
21.(8分)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。
(1)C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________。
(2)C能与NaHCO3溶液发生反应,C一定含有的官能团名称是________。
(3)C分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1∶1∶1∶3,则C的结构简式是________________。
(4)0.1
mol
C与足量Na反应,在标准状况下产生H2的体积是________L。
答案 (1)90 C3H6O3 (2)羧基 (3) (4)2.24
解析 (1)有机物质谱图中,最右边的峰表示有机物的相对分子质量,因此该有机物的相对分子质量为90。浓H2SO4吸水,所以生成的水是5.4
g,即0.3
mol;碱石灰吸收CO2,则CO2是13.2
g,即0.3
mol。所以9.0
g
C中氧原子的物质的量是=0.3
mol,所以此有机物的实验式为CH2O,又因其相对分子质量为90,所以C的分子式为C3H6O3。(2)C能与NaHCO3溶液发生反应,则C中含有官能团羧基。(3)根据氢原子的种类及个数之比可知,C的结构简式为。(4)C中含有1个羟基和1个羧基,所以0.1
mol
C与足量Na反应能生成0.1
mol
H2,标准状况下的体积是2.24
L。
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第一章
章末检测试卷(100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020·嫩江市高级中学高二月考)下列物质中,属于酚类的是(  )
A.
B.
C.
D.
答案 B
解析 为苯甲醇,属于醇类,选项A错误;羟基与苯环直接相连的有机物是酚类,为邻甲基苯酚,选项B正确;是只含有碳、氢两种元素的有机物,属于烃,选项C错误;为环己醇,属于醇类,选项D错误。
2.(2020·淮安市涟水县第一中学高二月考)下列物质中都含有“”,其中一种有别于其他三种,该物质是(  )
A.
B.
C.
D.
答案 D
解析 A、B、C三种有机化合物中均含有羧基,D中含有酯基,因此D有别于其他三种物质,故选D。
3.具有解热镇痛及消炎作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式为,下列关于“芬必得”
主要成分的叙述错误的是(  )
A.该物质的分子式为C13H18O2
B.该物质属于芳香烃
C.该物质属于羧酸类有机物
D.该物质可以发生取代反应
答案 B
解析 通过观察“芬必得”的结构简式可知,分子中含有羧基,不属于芳香烃,B项错误。
4.如图是立方烷的球棍模型,下列有关说法不正确的是(  
)
A.它的一氯代物只有一种
B.它的二氯代物有两种
C.它的核磁共振氢谱图上只有一种峰
D.它与苯乙烯(C6H5—CH==CH2)互为同分异构体
答案 B 
解析 立方烷分子中仅有1种等效氢原子,因此它的一氯代物只有一种,且核磁共振氢谱图上只有一个峰,A、C项正确;立方烷和苯乙烯的分子式均为C8H8,二者互为同分异构体,D项正确;立方烷分子中的碳原子形成正方体结构,其二氯代物的两个氯原子可分别在正方体的棱、面对角线、体对角线上,共3种,B项错误。
5.随着科学技术的发展,人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是(  )
A.李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式
B.质谱仪能根据最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量
C.红外光谱分析能测出各种化学键和官能团
D.对有机物CH3CH(OH)CH3进行核磁共振分析,能得到4个峰,且峰面积之比为1∶1∶3∶3
答案 C
解析 李比希最早提出测定有机化合物中碳、氢元素质量分数的方法,A错误;质谱仪测定的最大质荷比为相对分子质量,则利用质谱仪可以测定有机物的相对分子质量,B错误;有机物CH3CH(OH)CH3有3种等效氢原子,核磁共振分析有3个峰,且峰面积之比为1∶1∶6,D错误。
6.下列化合物的核磁共振氢谱中吸收峰的数目不正确的是(  
)
A.(2组)
B.(4组)
C.(3组)
D.(4组)
答案 B
解析 A项,分子中心对称,有2种不同化学环境的氢原子,吸收峰有2组,正确;B项,有5种不同化学环境的氢原子,吸收峰有5组,不正确;C项,有3种不同化学环境的氢原子,吸收峰有3组,正确;D项,该分子按中心点旋转180°后重叠,有4种不同化学环境的氢原子,吸收峰有4组,正确。
7.下列分离或除杂方法不正确的是(  )
A.利用密度与水大小的差异,用水分离苯和溴苯
B.利用沸点差异,用蒸馏法分离苯和溴苯
C.用降温结晶法除去硝酸钾中的氯化钠杂质
D.用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的少量HCl气体
答案 A
解析 苯和溴苯互溶且难溶于水,需根据沸点不同采用蒸馏法分离,A项错误、B项正确;根据硝酸钾和氯化钠的溶解度不同,可采用降温结晶法除去硝酸钾中的氯化钠杂质,C项正确;HCl能与NaHCO3反应生成CO2,D项正确。
8.在核磁共振氢谱中出现两组峰,其氢原子数之比为3∶2的化合物是(  )
A.
B.
C.
D.
答案 D
解析 根据有机物结构简式可判断A中有2组峰,其氢原子数之比为3∶1,B中有3组峰,其氢原子数之比为3∶1∶1,C中有3组峰,其氢原子数之比为3∶1∶4,D中有两组峰,其氢原子数之比为3∶2。
9.下列说法正确的是(  )
A.C3H7Cl有3种同分异构体
B.相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体
C.同分异构体之间的转化是化学变化
D.和属于碳架异构
答案 C
解析 C3H7Cl有2种同分异构体,即(CH3)2CHCl和CH3CH2CH2Cl,选项A错误;相对分子质量相同,但分子式不一定相同,故相对分子质量相同、结构不同的两种化合物不一定互为同分异构体,选项B错误;同分异构体为不同的物质,故它们之间的转化是化学变化,选项C正确;和为同一物质,不互为同分异构体,选项D错误。
10.为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(  )
选项
A
B
C
D
被提纯物质
乙醇(水)
乙醇(乙酸)
乙烷(乙烯)
溴苯(溴)
除杂试剂
生石灰
氢氧化钠溶液
酸性高锰酸钾溶液
KI溶液
分离方法
蒸馏
分液
洗气
分液
答案 A
解析 生石灰与水反应,消耗了乙醇中混有的水,蒸馏可得到乙醇,A项正确;乙醇易溶于水,利用分液的方法不能将乙醇与盐溶液分离开,B项错误;酸性高锰酸钾溶液可将乙烯氧化为二氧化碳,引入了新的杂质,C项错误;溴可将KI氧化为碘单质,而碘易溶于溴苯,引入了新的杂质,D项错误。
11.下列物质中既属于芳香族化合物又属于醇的是(  )
A.
B.
C.
D.CH3CH2OH
答案 A
解析 含有苯环属于芳香族化合物,且羟基与苯环侧链碳原子相连属于醇,A正确;环己基与羟基直接相连得到的是醇,环己基是烃基,B错误;苯环与羟基直接相连得到的是酚不是醇,C错误;分子式中不含苯环,不属于芳香族化合物,D错误。
12.根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中的烃的同分异构体数目为(  )
1
2
3
4
5
6
7
8
CH4
C2H4
C3H8
C4H8
C6H12
C7H16
C8H16
A.2
B.3
C.4
D.5
答案 B
解析 从表格分析,碳原子数依次增加,物质类型为烷烃、烯烃,则第五个物质是碳原子数为5的烷烃,即C5H12,有3种同分异构体。答案选B。
13.某有机物结构如图所示,它的结构最多有(  )
A.108种
B.72种
C.56种
D.32种
答案 B
解析 
—C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,共8种;—C3H5Br2根据碳架异构和Br位置异构共9种,因此总共8×9=72种,故选B。
14.二甲醚和乙醇互为同分异构体,其鉴别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
答案 B
解析 乙醇中含有—OH,可与金属钠或金属钾反应生成氢气,可鉴别,A正确;质谱法可测定有机物的相对分子质量,由于分子式相同,相对分子质量相同,利用质谱法不能鉴别,B错误;二甲醚和乙醇中分别含有C—O—C和—OH,官能团不同,可用红外光谱法鉴别,C正确;二者含有的氢原子的种类和性质不同,可用核磁共振氢谱鉴别,D正确。
15.下列化学用语正确的是(  )
A.过氧化氢的电子式:
B.异戊烷的结构简式:
C.正丁烷的结构简式:CH3(CH2)2CH3
D.己烷的分子式:C6H16
答案 C
解析 过氧化氢是共价化合物,其电子式:,故A错误;每个碳原子有四条共价键,所以异戊烷的结构简式:,故B错误;正丁烷的结构简式:CH3(CH2)2CH3,故C正确;己烷属于饱和烷烃,所以分子式为C6H14,故D错误。
16.C6H14的各种同分异构体中所含甲基数和它的一氯取代物的数目分别是(  )
A.2个甲基,能生成4种一氯代物
B.4个甲基,能生成1种一氯代物
C.3个甲基,能生成5种一氯代物
D.4个甲基,能生成4种一氯代物
答案 C
解析 含2个甲基,为CH3CH2CH2CH2CH2CH3,有3种氢原子,则有3种一氯代物,故A错误;含4个甲基,有和两种结构,前一种结构有2种一氯代物,后一种结构,有3种一氯代物,故B、D错误;含3个甲基,有和两种结构,前一种结构有5种一氯代物,后一种结构,有4种一氯代物,故C正确。
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(12分)现有六种有机物,请回答下列问题:
A.
B.
C.
D.
E.
F.
(1)A物质中含有的官能团名称为____________、______________。
(2)B的分子式为________________。
(3)D的一氯代物最多有________________种。
(4)上述化合物中互为同分异构体的是____________(填字母,下同);互为同系物的是____________。
答案 (1)碳碳双键 羟基 (2)C9H12O (3)4 (4)A和C B和F
解析 (1)根据A的结构简式可知,分子中含有的官能团名称是碳碳双键、羟基。(2)根据B的结构简式可知B的分子式为C9H12O。(3)根据同一个碳原子上的氢原子是等效的,其次同一个碳原子所连接的所有甲基上的氢原子是等效的,再就是具有对称性结构的(类似于平面镜成像中物体和像的关系)可知,D分子中氢原子为4类,因此D的一氯代物最多有4种。(4)分子式相同,而结构不同的化合物互为同分异构体,则上述化合物中互为同分异构体的是A和C;结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物,则互为同系物的是B和F(因为二者均属于酚类)。
18.(8分)一般来说,对一种未知有机物结构的测定主要包括以下几个方面:
①确定相对分子质量;
②测定元素组成(种类和比例);
③研究该有机物的各种性质;
④确定结构。
(1)相对分子质量的确定一般利用质谱法、蒸气密度法等。某有机物A的质谱图显示其相对分子质量最大是72。组成元素的测定常采用元素分析仪,也可采用燃烧法。称取3.6
g
A,在足量氧气中充分燃烧,生成物通过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加5.4
g,剩余气体通过碱石灰,碱石灰的质量增加11
g,则A的分子式为________________。
(2)核磁共振谱常用氢谱或碳谱,它主要测定分子中具有不同特点的H或C的种类与比例。如对于有机物,其碳谱有四个峰,峰高比为2∶1∶1∶1;氢谱有四个峰,峰高比为1∶2∶3∶6。有机物A的碳谱有两个峰,峰高比为4∶1,氢谱有一个峰。试写出有机物A的结构简式:__________。
(3)A的一氯代物有________种,二氯代物有______种。
答案 (1)C5H12 (2) (3)1 
2
解析 (1)燃烧后产物通过浓硫酸,浓硫酸增重5.4
g,即燃烧生成的水为5.4
g,物质的量为0.3
mol,说明A中有H,物质的量为0.6
mol;通过碱石灰,增重11
g,碱石灰吸收的为CO2,则燃烧生成的CO2物质的量为0.25
mol,说明A中有C,物质的量为0.25
mol。质谱图显示其相对分子质量最大是72,则A的相对分子质量为72,3.6
g
A的物质的量为0.05
mol,所以1个A分子中的碳原子数为=5,氢原子数为=12;A的相对分子质量为72,所以A的分子式为C5H12。
(2)有机物A的碳谱有两个峰,峰高比为4∶1,说明A中有2种碳原子,氢谱有一个峰,说明只有1种氢原子,所以A的结构简式为。
(3)A分子中的氢原子都是等效氢,所以只有1种一氯代物。如果分子中的2个氢原子被氯原子代替,可以是同一个碳原子上的2个氢原子被氯原子取代,也可以是不同碳原子上的氢原子被氯原子取代,所以二氯代物有2种。
19.(12分)实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是
+KOH―→++HCl―→+KCl
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)如图所示,操作Ⅱ中温度计水银球上沿放置的位置应是________(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________。
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、牛角管 34.8

解析 由流程可知,苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾,然后加水、乙醚萃取苯甲醇,则乙醚溶液中含苯甲醇,操作Ⅱ为蒸馏,得到产品甲为苯甲醇;水溶液中含苯甲酸钾,加盐酸发生强酸制取弱酸的反应,生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,则操作Ⅲ为过滤,则产品乙为苯甲酸。
(1)据上述分析,操作Ⅰ为萃取、分液;乙醚溶液中溶解的主要成分为苯甲醇。
(2)乙醚溶液中含苯甲醇,操作Ⅱ为蒸馏,得到产品甲为苯甲醇。
(3)水溶液中含苯甲酸钾,加盐酸发生强酸制取弱酸的反应,生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,则操作Ⅲ为过滤,则产品乙为苯甲酸。
(4)蒸馏时,温度计的水银球应在支管口处,则温度计水银球的放置位置为b;蒸馏实验中需要的玻璃仪器有:蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管(尾接管)、酒精灯、锥形瓶,所以还缺少的玻璃仪器为冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管;通过蒸馏分离出的是乙醚,根据乙醚的沸点可知控制蒸气的温度为34.8
℃。
20.(12分)
.(2020·宁明县宁明中学高二期末)3,5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体,可用于天然物质白柠檬素的合成,一种以间苯三酚为原料的合成反应如下:
+2CH3OH+2H2O
甲醇、乙醚和3,5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表:
物质
沸点/℃
熔点/℃
密度(20
℃)
/(g·cm-3)
溶解性
甲醇
64.7

0.791
5
易溶于水
乙醚
34.5

0.713
8
微溶于水
3,5-二甲氧基苯酚

33~36

易溶于甲醇、乙醚,微溶于水
(1)反应结束后,先分离出甲醇,再加入乙醚进行萃取。①分离出甲醇的操作是__________;
②萃取用到的分液漏斗使用前需__________并洗净,分液时有机层在分液漏斗的__________(填“上”或“下”)层。
(2)分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是__________,用饱和食盐水洗涤的目的是__________。
(3)洗涤完成后,通过以下操作分离、提纯产物,正确的操作顺序是__________(填字母)。
a.蒸馏除去乙醚
b.重结晶
c.过滤除去干燥剂
d.加入无水CaCl2干燥
答案 (1)①蒸馏 ②检查是否漏液 上 (2)除去HCl 除去少量NaHCO3并减少产物损失 (3)dcab
解析 (1)①可用蒸馏的方法分离出甲醇。②分液漏斗使用前需要检查是否漏水;由表可知有机层的密度小于水,在分液漏斗上层。(2)NaHCO3可以与HCl进行反应,用饱和NaHCO3溶液洗涤可以除去HCl;用饱和食盐水洗涤可以除去少量NaHCO3并减少产物损失。(3)分离、提纯产物时,首先要加入无水CaCl2干燥,然后过滤除去干燥剂,再蒸馏除去乙醚,最后重结晶。
21.(8分)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。
(1)C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________。
(2)C能与NaHCO3溶液发生反应,C一定含有的官能团名称是________。
(3)C分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1∶1∶1∶3,则C的结构简式是________________。
(4)0.1
mol
C与足量Na反应,在标准状况下产生H2的体积是________L。
答案 (1)90 C3H6O3 (2)羧基 (3) (4)2.24
解析 (1)有机物质谱图中,最右边的峰表示有机物的相对分子质量,因此该有机物的相对分子质量为90。浓H2SO4吸水,所以生成的水是5.4
g,即0.3
mol;碱石灰吸收CO2,则CO2是13.2
g,即0.3
mol。所以9.0
g
C中氧原子的物质的量是=0.3
mol,所以此有机物的实验式为CH2O,又因其相对分子质量为90,所以C的分子式为C3H6O3。(2)C能与NaHCO3溶液发生反应,则C中含有官能团羧基。(3)根据氢原子的种类及个数之比可知,C的结构简式为。(4)C中含有1个羟基和1个羧基,所以0.1
mol
C与足量Na反应能生成0.1
mol
H2,标准状况下的体积是2.24
L。
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第一章
章末检测试卷(100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020·嫩江市高级中学高二月考)下列物质中,属于酚类的是(  )
A.
B.
C.
D.
答案 B
解析 为苯甲醇,属于醇类,选项A错误;羟基与苯环直接相连的有机物是酚类,为邻甲基苯酚,选项B正确;是只含有碳、氢两种元素的有机物,属于烃,选项C错误;为环己醇,属于醇类,选项D错误。
2.(2020·淮安市涟水县第一中学高二月考)下列物质中都含有“”,其中一种有别于其他三种,该物质是(  )
A.
B.
C.
D.
答案 D
解析 A、B、C三种有机化合物中均含有羧基,D中含有酯基,因此D有别于其他三种物质,故选D。
3.具有解热镇痛及消炎作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式为,下列关于“芬必得”
主要成分的叙述错误的是(  )
A.该物质的分子式为C13H18O2
B.该物质属于芳香烃
C.该物质属于羧酸类有机物
D.该物质可以发生取代反应
答案 B
解析 通过观察“芬必得”的结构简式可知,分子中含有羧基,不属于芳香烃,B项错误。
4.如图是立方烷的球棍模型,下列有关说法不正确的是(  
)
A.它的一氯代物只有一种
B.它的二氯代物有两种
C.它的核磁共振氢谱图上只有一种峰
D.它与苯乙烯(C6H5—CH==CH2)互为同分异构体
答案 B 
解析 立方烷分子中仅有1种等效氢原子,因此它的一氯代物只有一种,且核磁共振氢谱图上只有一个峰,A、C项正确;立方烷和苯乙烯的分子式均为C8H8,二者互为同分异构体,D项正确;立方烷分子中的碳原子形成正方体结构,其二氯代物的两个氯原子可分别在正方体的棱、面对角线、体对角线上,共3种,B项错误。
5.随着科学技术的发展,人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是(  )
A.李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式
B.质谱仪能根据最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量
C.红外光谱分析能测出各种化学键和官能团
D.对有机物CH3CH(OH)CH3进行核磁共振分析,能得到4个峰,且峰面积之比为1∶1∶3∶3
答案 C
解析 李比希最早提出测定有机化合物中碳、氢元素质量分数的方法,A错误;质谱仪测定的最大质荷比为相对分子质量,则利用质谱仪可以测定有机物的相对分子质量,B错误;有机物CH3CH(OH)CH3有3种等效氢原子,核磁共振分析有3个峰,且峰面积之比为1∶1∶6,D错误。
6.下列化合物的核磁共振氢谱中吸收峰的数目不正确的是(  
)
A.(2组)
B.(4组)
C.(3组)
D.(4组)
答案 B
解析 A项,分子中心对称,有2种不同化学环境的氢原子,吸收峰有2组,正确;B项,有5种不同化学环境的氢原子,吸收峰有5组,不正确;C项,有3种不同化学环境的氢原子,吸收峰有3组,正确;D项,该分子按中心点旋转180°后重叠,有4种不同化学环境的氢原子,吸收峰有4组,正确。
7.下列分离或除杂方法不正确的是(  )
A.利用密度与水大小的差异,用水分离苯和溴苯
B.利用沸点差异,用蒸馏法分离苯和溴苯
C.用降温结晶法除去硝酸钾中的氯化钠杂质
D.用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的少量HCl气体
答案 A
解析 苯和溴苯互溶且难溶于水,需根据沸点不同采用蒸馏法分离,A项错误、B项正确;根据硝酸钾和氯化钠的溶解度不同,可采用降温结晶法除去硝酸钾中的氯化钠杂质,C项正确;HCl能与NaHCO3反应生成CO2,D项正确。
8.在核磁共振氢谱中出现两组峰,其氢原子数之比为3∶2的化合物是(  )
A.
B.
C.
D.
答案 D
解析 根据有机物结构简式可判断A中有2组峰,其氢原子数之比为3∶1,B中有3组峰,其氢原子数之比为3∶1∶1,C中有3组峰,其氢原子数之比为3∶1∶4,D中有两组峰,其氢原子数之比为3∶2。
9.下列说法正确的是(  )
A.C3H7Cl有3种同分异构体
B.相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体
C.同分异构体之间的转化是化学变化
D.和属于碳架异构
答案 C
解析 C3H7Cl有2种同分异构体,即(CH3)2CHCl和CH3CH2CH2Cl,选项A错误;相对分子质量相同,但分子式不一定相同,故相对分子质量相同、结构不同的两种化合物不一定互为同分异构体,选项B错误;同分异构体为不同的物质,故它们之间的转化是化学变化,选项C正确;和为同一物质,不互为同分异构体,选项D错误。
10.为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(  )
选项
A
B
C
D
被提纯物质
乙醇(水)
乙醇(乙酸)
乙烷(乙烯)
溴苯(溴)
除杂试剂
生石灰
氢氧化钠溶液
酸性高锰酸钾溶液
KI溶液
分离方法
蒸馏
分液
洗气
分液
答案 A
解析 生石灰与水反应,消耗了乙醇中混有的水,蒸馏可得到乙醇,A项正确;乙醇易溶于水,利用分液的方法不能将乙醇与盐溶液分离开,B项错误;酸性高锰酸钾溶液可将乙烯氧化为二氧化碳,引入了新的杂质,C项错误;溴可将KI氧化为碘单质,而碘易溶于溴苯,引入了新的杂质,D项错误。
11.下列物质中既属于芳香族化合物又属于醇的是(  )
A.
B.
C.
D.CH3CH2OH
答案 A
解析 含有苯环属于芳香族化合物,且羟基与苯环侧链碳原子相连属于醇,A正确;环己基与羟基直接相连得到的是醇,环己基是烃基,B错误;苯环与羟基直接相连得到的是酚不是醇,C错误;分子式中不含苯环,不属于芳香族化合物,D错误。
12.根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中的烃的同分异构体数目为(  )
1
2
3
4
5
6
7
8
CH4
C2H4
C3H8
C4H8
C6H12
C7H16
C8H16
A.2
B.3
C.4
D.5
答案 B
解析 从表格分析,碳原子数依次增加,物质类型为烷烃、烯烃,则第五个物质是碳原子数为5的烷烃,即C5H12,有3种同分异构体。答案选B。
13.某有机物结构如图所示,它的结构最多有(  )
A.108种
B.72种
C.56种
D.32种
答案 B
解析 
—C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,共8种;—C3H5Br2根据碳架异构和Br位置异构共9种,因此总共8×9=72种,故选B。
14.二甲醚和乙醇互为同分异构体,其鉴别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
答案 B
解析 乙醇中含有—OH,可与金属钠或金属钾反应生成氢气,可鉴别,A正确;质谱法可测定有机物的相对分子质量,由于分子式相同,相对分子质量相同,利用质谱法不能鉴别,B错误;二甲醚和乙醇中分别含有C—O—C和—OH,官能团不同,可用红外光谱法鉴别,C正确;二者含有的氢原子的种类和性质不同,可用核磁共振氢谱鉴别,D正确。
15.下列化学用语正确的是(  )
A.过氧化氢的电子式:
B.异戊烷的结构简式:
C.正丁烷的结构简式:CH3(CH2)2CH3
D.己烷的分子式:C6H16
答案 C
解析 过氧化氢是共价化合物,其电子式:,故A错误;每个碳原子有四条共价键,所以异戊烷的结构简式:,故B错误;正丁烷的结构简式:CH3(CH2)2CH3,故C正确;己烷属于饱和烷烃,所以分子式为C6H14,故D错误。
16.C6H14的各种同分异构体中所含甲基数和它的一氯取代物的数目分别是(  )
A.2个甲基,能生成4种一氯代物
B.4个甲基,能生成1种一氯代物
C.3个甲基,能生成5种一氯代物
D.4个甲基,能生成4种一氯代物
答案 C
解析 含2个甲基,为CH3CH2CH2CH2CH2CH3,有3种氢原子,则有3种一氯代物,故A错误;含4个甲基,有和两种结构,前一种结构有2种一氯代物,后一种结构,有3种一氯代物,故B、D错误;含3个甲基,有和两种结构,前一种结构有5种一氯代物,后一种结构,有4种一氯代物,故C正确。
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(12分)现有六种有机物,请回答下列问题:
A.
B.
C.
D.
E.
F.
(1)A物质中含有的官能团名称为____________、______________。
(2)B的分子式为________________。
(3)D的一氯代物最多有________________种。
(4)上述化合物中互为同分异构体的是____________(填字母,下同);互为同系物的是____________。
答案 (1)碳碳双键 羟基 (2)C9H12O (3)4 (4)A和C B和F
解析 (1)根据A的结构简式可知,分子中含有的官能团名称是碳碳双键、羟基。(2)根据B的结构简式可知B的分子式为C9H12O。(3)根据同一个碳原子上的氢原子是等效的,其次同一个碳原子所连接的所有甲基上的氢原子是等效的,再就是具有对称性结构的(类似于平面镜成像中物体和像的关系)可知,D分子中氢原子为4类,因此D的一氯代物最多有4种。(4)分子式相同,而结构不同的化合物互为同分异构体,则上述化合物中互为同分异构体的是A和C;结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物,则互为同系物的是B和F(因为二者均属于酚类)。
18.(8分)一般来说,对一种未知有机物结构的测定主要包括以下几个方面:
①确定相对分子质量;
②测定元素组成(种类和比例);
③研究该有机物的各种性质;
④确定结构。
(1)相对分子质量的确定一般利用质谱法、蒸气密度法等。某有机物A的质谱图显示其相对分子质量最大是72。组成元素的测定常采用元素分析仪,也可采用燃烧法。称取3.6
g
A,在足量氧气中充分燃烧,生成物通过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加5.4
g,剩余气体通过碱石灰,碱石灰的质量增加11
g,则A的分子式为________________。
(2)核磁共振谱常用氢谱或碳谱,它主要测定分子中具有不同特点的H或C的种类与比例。如对于有机物,其碳谱有四个峰,峰高比为2∶1∶1∶1;氢谱有四个峰,峰高比为1∶2∶3∶6。有机物A的碳谱有两个峰,峰高比为4∶1,氢谱有一个峰。试写出有机物A的结构简式:__________。
(3)A的一氯代物有________种,二氯代物有______种。
答案 (1)C5H12 (2) (3)1 
2
解析 (1)燃烧后产物通过浓硫酸,浓硫酸增重5.4
g,即燃烧生成的水为5.4
g,物质的量为0.3
mol,说明A中有H,物质的量为0.6
mol;通过碱石灰,增重11
g,碱石灰吸收的为CO2,则燃烧生成的CO2物质的量为0.25
mol,说明A中有C,物质的量为0.25
mol。质谱图显示其相对分子质量最大是72,则A的相对分子质量为72,3.6
g
A的物质的量为0.05
mol,所以1个A分子中的碳原子数为=5,氢原子数为=12;A的相对分子质量为72,所以A的分子式为C5H12。
(2)有机物A的碳谱有两个峰,峰高比为4∶1,说明A中有2种碳原子,氢谱有一个峰,说明只有1种氢原子,所以A的结构简式为。
(3)A分子中的氢原子都是等效氢,所以只有1种一氯代物。如果分子中的2个氢原子被氯原子代替,可以是同一个碳原子上的2个氢原子被氯原子取代,也可以是不同碳原子上的氢原子被氯原子取代,所以二氯代物有2种。
19.(12分)实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是
+KOH―→++HCl―→+KCl
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)如图所示,操作Ⅱ中温度计水银球上沿放置的位置应是________(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________。
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、牛角管 34.8

解析 由流程可知,苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾,然后加水、乙醚萃取苯甲醇,则乙醚溶液中含苯甲醇,操作Ⅱ为蒸馏,得到产品甲为苯甲醇;水溶液中含苯甲酸钾,加盐酸发生强酸制取弱酸的反应,生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,则操作Ⅲ为过滤,则产品乙为苯甲酸。
(1)据上述分析,操作Ⅰ为萃取、分液;乙醚溶液中溶解的主要成分为苯甲醇。
(2)乙醚溶液中含苯甲醇,操作Ⅱ为蒸馏,得到产品甲为苯甲醇。
(3)水溶液中含苯甲酸钾,加盐酸发生强酸制取弱酸的反应,生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,则操作Ⅲ为过滤,则产品乙为苯甲酸。
(4)蒸馏时,温度计的水银球应在支管口处,则温度计水银球的放置位置为b;蒸馏实验中需要的玻璃仪器有:蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管(尾接管)、酒精灯、锥形瓶,所以还缺少的玻璃仪器为冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管;通过蒸馏分离出的是乙醚,根据乙醚的沸点可知控制蒸气的温度为34.8
℃。
20.(12分)
.(2020·宁明县宁明中学高二期末)3,5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体,可用于天然物质白柠檬素的合成,一种以间苯三酚为原料的合成反应如下:
+2CH3OH+2H2O
甲醇、乙醚和3,5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表:
物质
沸点/℃
熔点/℃
密度(20
℃)
/(g·cm-3)
溶解性
甲醇
64.7

0.791
5
易溶于水
乙醚
34.5

0.713
8
微溶于水
3,5-二甲氧基苯酚

33~36

易溶于甲醇、乙醚,微溶于水
(1)反应结束后,先分离出甲醇,再加入乙醚进行萃取。①分离出甲醇的操作是__________;
②萃取用到的分液漏斗使用前需__________并洗净,分液时有机层在分液漏斗的__________(填“上”或“下”)层。
(2)分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是__________,用饱和食盐水洗涤的目的是__________。
(3)洗涤完成后,通过以下操作分离、提纯产物,正确的操作顺序是__________(填字母)。
a.蒸馏除去乙醚
b.重结晶
c.过滤除去干燥剂
d.加入无水CaCl2干燥
答案 (1)①蒸馏 ②检查是否漏液 上 (2)除去HCl 除去少量NaHCO3并减少产物损失 (3)dcab
解析 (1)①可用蒸馏的方法分离出甲醇。②分液漏斗使用前需要检查是否漏水;由表可知有机层的密度小于水,在分液漏斗上层。(2)NaHCO3可以与HCl进行反应,用饱和NaHCO3溶液洗涤可以除去HCl;用饱和食盐水洗涤可以除去少量NaHCO3并减少产物损失。(3)分离、提纯产物时,首先要加入无水CaCl2干燥,然后过滤除去干燥剂,再蒸馏除去乙醚,最后重结晶。
21.(8分)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。
(1)C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________。
(2)C能与NaHCO3溶液发生反应,C一定含有的官能团名称是________。
(3)C分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1∶1∶1∶3,则C的结构简式是________________。
(4)0.1
mol
C与足量Na反应,在标准状况下产生H2的体积是________L。
答案 (1)90 C3H6O3 (2)羧基 (3) (4)2.24
解析 (1)有机物质谱图中,最右边的峰表示有机物的相对分子质量,因此该有机物的相对分子质量为90。浓H2SO4吸水,所以生成的水是5.4
g,即0.3
mol;碱石灰吸收CO2,则CO2是13.2
g,即0.3
mol。所以9.0
g
C中氧原子的物质的量是=0.3
mol,所以此有机物的实验式为CH2O,又因其相对分子质量为90,所以C的分子式为C3H6O3。(2)C能与NaHCO3溶液发生反应,则C中含有官能团羧基。(3)根据氢原子的种类及个数之比可知,C的结构简式为。(4)C中含有1个羟基和1个羧基,所以0.1
mol
C与足量Na反应能生成0.1
mol
H2,标准状况下的体积是2.24
L。