2020-2021学年高二化学人教版(2019)选择性必修3单元测试AB卷
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 A卷
1.下列表示不正确的是( )
A.乙烯的结构式: B.甲酸甲酯的结构简式:
C.2-甲基丁烷的键线式: D.甲基的电子式:
2.下列有机化合物的分类不正确的是( )
A.苯的同系物: B.芳香族化合物:
C.醇: D.芳香烃:
3.现有如图所示的两种分子模型,其中“”为碳原子,“”为氧原子,“”为氢原子,下列说法正确的是(?? )
A.分子式相同,是同种物质 B.两者互为同系物
C.两者互为同分异构体 D.分子中都含有羟基
4.下列说法中正确的是( )
A.在其核磁共振氢谱图中有3组吸收峰
B.红外光谱图只能确定有机化合物中所含官能团的种类和数目
C.质谱法不能用于相对分子质量的测定
D.红外光谱、核磁共振氢谱和质谱都可用于分析有机化合物结构
5.李时珍在《本草纲目》中写到:“烧酒非古法也,自元时始创其法。用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承取滴露。”“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次,,价值数倍也。”这里用到的方法可用于分离( )
A.硝酸钾和氯化钾 B.四氯化碳利水
C.甲醇和正丁醇 D.碘水
6.下列有机化合物不属于酯的是( )
A. B.
C. D.
7.为测定某有机物的结构,用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱,则该有机物可能是(?? )
A. B.
C. D.
8.下列关于苯乙炔的说法错误的是( )
A.该分子有8个键和5个键
B.该分子中碳原子有sp和杂化
C.该分子中不存在非极性键
D.该分子中有8个碳原子在同一平面上
9.某链状有机化合物分子中含有个、个、个,其余均为,则羟基的个数为( )
A. B.
C. D.
10.最简式相同,但既不是同系物,又不是同分异构体的是( )
A.辛烯和3-甲基-1-丁烯 B.苯和乙烯
C.1-氯丙烷和2-氯丙烷 D.甲基环己烷和乙烯
11.下列物质与互为同系物的是( )
A. B. C. D.
12.在一定条件下,甲苯可生成二甲苯的混合物和苯。有关物质的沸、熔点如表:
对二甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 苯
沸点/℃ 138 144 139 80
熔点/℃ 13 -25 -47 6
下列说法不正确的是(?? )
A. 甲苯、对二甲苯属于同系物
B. 推测甲苯的沸点高于80℃而低于138℃
C. 甲苯生成二甲苯和苯的反应属于取代反应
D. 用蒸馏的方法能从二甲苯混合物中分离出对二甲苯
13.为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验:
Ⅰ.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5.4 g 和8.8 g ,消耗氧气6.72 L(标准状况下),则该物质的实验式是__________。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图①所示质谱图,则其相对分子质量为__________,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:_________。
Ⅱ.结构式的确定
(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号),根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如:甲基氯甲基醚(ClO)有两种氢原子如图②。经测定,有机物A的核磁共振氢谱示意图如图③,则A的结构简式为__________。
14.2019年3月8日,联合国妇女署在某社交平台上发布了一张中国女科学家屠呦呦的照片,致敬她从传统中医药中找到了治疗疟疾的药物——青蒿素。
已知:青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体。乙醚的沸点为35℃。
(1)我国提取中草药有效成分的常用溶剂有:水、亲水性溶剂(如乙醇,与水互溶)、亲脂性溶剂(如乙醚,与水不互溶)。诺贝尔奖获得者屠呦呦及其团队在提取青蒿素治疗疟疾的过程中,记录如下:“青蒿素的水煎剂无效;乙醇提取物的效用为30%~40%;乙醚提取物的效用为95%。”下列推测不合理的是_______________(填序号)。
A.青蒿素在水中的溶解度很大
B.青蒿素含有亲脂的官能团
C.在低温下提取青蒿素,效果会更好
D.乙二醇提取青蒿素的能力强于乙醚
(2)用下列实验装置测定青蒿素实验式的方法如下:将28.2g青蒿素样品放在硬质玻璃管C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。
①装置D的作用是_______________,装置E中吸收的物质是______________,装置F中盛放的物质是_________________。
②实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是____________________。
③用合理改进后的装置进行实验,称得:
装置 (实验前)/g (实验后)/g
E 22.6 42.4
F 80.2 146.2
则测得青蒿素的实验式是___________________。
答案以及解析
1.答案:B
解析:本题考查化学用语,涉及结构式、结构简式、键线式及电子式的有关判断。乙烯的分子式为,结构式为,A正确;甲酸甲酯的结构简式为 ,B错误;2-甲基丁烷的结构简式为,键线式为,C正确;甲基为电中性基团,电子式为,D正确。
2.答案:A
解析:该有机化合物的结构中无苯环,不属于苯的同系物, A错误;该有机化合物中含苯环,属于芳香族化合物,B正确;该有机化合物中羟基连在苯环的侧链上,属于醇,C正确;该有机化合物为含有苯环结构的碳氢化合物,属于芳香烃,D正确。
3.答案:C
解析:有机化合物的结构简式分别为,两者分子式相同,均为,但结构不同,前者含有一个羟基,后者含有一个醚键,故二者互为同分异构体,C正确。
4.答案:AD
解析:在其核磁共振氢谱图中有3组吸收峰,故A正确;红外光谱图只能确定有机化合物中所含官能团的种类,无法确定其数目,故B错误;通过质谱法可以测定有机化合物的相对分子质量,故C错误;红外光谱仪用于测定有机化合物的化学键、官能团种类,核磁共振仪可测定有机化合物分子中氢原子的种类,质谱仪用于测定有机化合物的相对分子质量,所以红外光谱、核磁共振氢谱、质谱都可用于分析有机化合物结构,故D正确。
5.答案:C
解析:题中所述方法为蒸馏法。利用硝酸钾和氯化钾在水中的溶解度随温度变化的差异,用结晶的方法分离,故A错误;四氯化碳和水不互溶,可以用分液的方法分离,故B错误;甲醇(沸点为64.7℃)和正丁醇(沸点为117.7℃)沸点相差较大,可采用蒸馏的方法分离,故C正确;利用碘在有机溶剂中的溶解度比在水中的大,用萃取分液的方法分离,故D错误。
6.答案:B
解析:酯类有机化合物中含有,而B项有机化合物中含有的结构是,故B项符合题意。
7.答案:A
解析:根据核磁共振氢谱有3组吸收峰可知,该有机化合物分子中有3种化学环境的H原子。中羟基、亚甲基、甲基上各有1种化学环境的H原子,共3种,A正确;中2个甲基上的H原子与双键C原子上的H原子所处化学环境不同,有2种化学环境的H原子,B错误;中有4种化学环境的H原子,错误:为对称结构,甲基与苯环上的H原子所处化学环境不同,有2种化学环境的H原子,D错误。
8.答案:AC
解析:苯乙炔分子中含有14个键,苯环中有1个大键,键中有2个键,故共含有3个键,故A错误;苯环中碳原子都采取杂化,碳碳三键碳原子采取sp杂化,该分子中碳原子有sp和杂化,故B正确;同种原子间形成的共价键为非极性键,该分子中碳原子间形成非极性键,故C错误;苯环是平面形结构,碳碳三键是直线形结构,因此该分子中有8个碳原子在同一平面上,故D正确。
9.答案:A
解析:根据题意,分子中碳原子都是饱和碳原子,有个,和碳原子直接相连的氢原子有个,因为碳原子结合的最多氢原子个数是,所以羟基的个数是,A正确。
10.答案:D
解析:辛烯和3-甲基-1-丁烯的最简式都是,都含有1个碳碳双键,通式相同,结构相似,分子式不同,互为同系物,A错误;苯和乙烯的最简式不同,B错误;1-氯丙烷和2-氯丙烷的分子组成相同,结构不同,互为同分异构体,C错误;甲基环己烷和乙烯的最简式都是,二者结构不同,分子式不同,二者既不是同系物,又不是同分异构体,D正确。
11.答案:A
解析:同系物需满足①结构相似,即官能团的种类、数目相同;②分子组成(分子式)上相差一个或若干个“”原子团。故的同系物分子中应有一个羟基和一个烷基, A正确。
12.答案:D
解析: 甲苯、对二甲苯结构相似,分子组成相差一个原子团,属于同系物,故A正确;互为同系物的物质相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,因此甲苯的沸点应该介于苯和二甲苯之间,推测甲苯的沸点高于80℃而低于138℃,故B正确;甲苯生成二甲苯和苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得,属于取代反应,故C正确;三种二甲苯混合物的沸点相差太小,不能用蒸馏法分离,对二甲苯的熔点较高,将温度冷却至-2513℃,对二甲苯形成固体,从而将对二甲苯分离出来,因此用冷却结晶的方法可以将对二甲苯从二甲苯的混合物中分离出来,故D错误。
13.答案:Ⅰ.(1)
(2)46;
(3)
Ⅱ.(4)
解析:Ⅰ.(1)由题意可知,根据氧原子守恒可知有机物中含有,则有机化合物中,实验式为。
(2)根据质谱图中最大质荷比为46可得该有机物的相对分子质量为46,则有机化合物的分子式为。
(3)有机物的分子式为,分子中可能存在CC、CH、CO、OH等化学键,可能的结构简式为。
Ⅱ.(4)有机化合物A分子中有三种不同化学环境的氢原子,应为乙醇,即结构简式为,二甲醚分子中只有一种不同化学环境的氢原子。
14.答案:(1)AD
(2)①将可能生成的CO氧化为;(水蒸气);碱石灰
②在装置F后连接一个防止空气中的和水蒸气进入F的装置
③
解析:(1)根据青蒿素的水煎剂无效,可知青蒿素在水中的溶解度很小,A错误;青蒿素易溶于乙醚,而乙醚为亲脂性溶剂,可说明青蒿素含有亲脂的官能团,B正确;因乙醚的沸点较低,则在低温下提取青蒿素,效果会更好,C正确;乙醇提取物的效用为30%~40%,乙醚提取物的效用为95%,乙二醇与乙醇类似,属于亲水性溶剂,提取青蒿素的能力弱于乙醚,D错误。
(2)①装置D将可能生成的CO氧化为,减小实验误差,装置E和F一个吸收生成的,一个吸收生成的,应先吸水后吸收,所以装置E内盛放,装置F内盛放碱石灰。
②该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是在装置F后连接一个防止空气中的和水蒸气进入F的装置。
③由数据可知,,,所以,则青蒿素中氧原子的质量为,所以,青蒿素分子中,则青蒿素的实验式为。