第3讲
研究有机物的方法和步骤
1.下图所示是分离混合物时常用的主要仪器,从左至右,可以进行的混合物分离操作分别是(
)
A.蒸馏、蒸发、萃取、过滤
B.蒸馏、过滤、萃取、蒸发
C.萃取、过滤、蒸馏、蒸发
D.过滤、蒸发、萃取、蒸馏
2.纯碱和氯化钠的溶解度曲线如下,将纯碱从氯化钠和纯碱的混合物中分离出来,最好应用(
)
A.蒸馏法
B.萃取法
C.重结晶法
D.分液法
3.下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法,正确的是(
)
A.在组装蒸馏装置时,温度计的水银球应伸入液面下
B.用96%的工业酒精制取无水乙醇,可采用直接蒸馏的方法
C.在苯甲酸重结晶实验中,粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水
D.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤
4.已知乙酸异戊酯是难溶于水且密度比水小的液体。在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后的操作是(
)
A.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出
B.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出
5.为了提纯下表所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是(
)
编号
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
己烷(己烯)
溴水
分液
B
淀粉溶液(NaCl)
水
过滤
C
苯(苯酚)
NaOH溶液
分液
D
甲烷(乙烯)
KMnO4酸性溶液
洗气
6.某气态有机物X含C、H、O三种元素。现欲确定X的分子式,下列条件中所需的最少条件是(
)
①X中碳的质量分数 ②X中氢的质量分数 ③X在标准状况下的体积
④质谱确定X的相对分子质量 ⑤X的质量
A.①②
B.①②④
C.①②⑤
D.③④⑤
7.在一定条件下,萘可以与硝酸、硫酸的混合酸发生硝化反应生成二硝基取代物,分别是1,5-二硝基萘()和1,8-二硝基萘(),后者可溶于质量分数大于98%的浓硫酸,而前者不能,二者均不溶于水。利用这一性质可以将这两种同分异构体分离,将上述硝化产物加入适量的98%的浓硫酸中,充分搅拌,用耐酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固体1,8-二硝基萘,应采用的方法是(
)
A.蒸发浓缩结晶
B.向滤液中加水后过滤
C.用碳酸钠溶液处理滤液
D.将滤液缓缓加入水中不断搅拌并过滤
8.以下实验装置一般不用于分离物质的是(
)
9.设H+的质荷比为β,某有机物样品的质荷比如图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机物可能是(
)
A.甲醇(CH3OH)
B.甲烷
C.丙烷
D.乙烯
10.某化合物由碳、氢、氧三种元素组成,其红外光谱图有C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收,该有机物的相对分子质量是60,其核磁共振氢谱只有3组峰,则该有机物的结构简式是(
)
A.CH3CH2OCH3
B.CH3CH(OH)CH3
C.CH3CH2CH2OH
D.CH3CH2CHO
11.有A、B两种烃,含碳的质量分数相同,关于A和B的叙述中正确的是(
)
A.A和B的最简式相同
B.A和B一定是同分异构体
C.A和B不可能是同系物
D.A和B各1
mol完全燃烧后生成的二氧化碳的质量一定相等
12.某混合气体由两种气态烃组成,2.24
L(标准状况)该混合气体完全燃烧后,得到4.48
L(标准状况)二氧化碳和3.6
g水,则这两种气体可能是(
)
A.CH4和C3H8
B.CH4和C3H4
C.C2H4和C3H4
D.C2H4和C2H6
13.某化合物的结构(键线式)及球棍模型以及该有机分子的核磁共振波谱图如下:
下列关于该有机物的叙述正确的是(
)
A.该有机物不同化学环境的氢原子有3种
B.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—CH2CH3
D.1
mol该有机物完全燃烧可以产生8
mol
CO2和6
mol
H2O
14.为了测定某有机物A的结构,进行如下实验:
①将2.3
g该有机物完全燃烧,生成0.1
mol
CO2和2.7
g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得到如图所示的质谱图。
试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是 。?
(2)有机物A的实验式是 。?
(3)能否根据A的实验式确定其结构式? (填“能”或“不能”,并对应回答后面问题)。若能,则A的结构式是 ;若不能,请说明: 。?
1.现有三组混合液:①乙酸乙酯和乙酸钠;②乙醇和丁醇;③溴化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是(
)
A.分液、萃取、蒸馏
B.萃取、分液、蒸馏
C.萃取、蒸馏、分液
D.分液、蒸馏、萃取
2.实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是2KOH
。已知苯甲醛易被空气氧化;苯甲醇的沸点为205.3
℃,微溶于水,易溶于乙醚;苯甲酸的熔点为121.7
℃,沸点为249
℃,微溶于水,易溶于乙醚;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:
根据以上信息判断,下列说法错误的是(
)
A.操作Ⅰ是萃取分液
B.乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇
C.操作Ⅱ蒸馏得到的产品甲是苯甲醇
D.操作Ⅲ过滤得到的产品乙是苯甲酸钾
3.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
4.某化合物由碳、氢、氧三种元素组成,其红外光谱图只有C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收,该有机物的相对分子质量是60,则该有机物的结构简式是
A.CH3CH2OCH3
B.CH3CH(OH)CH3
C.CH3CH2CH2CH2OH
D.CH3COOH
5.某有机化合物A的相对分子质量为136,分子式为C8H8O2。A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱和核磁共振氢谱如图所示。下列关于有机化合物A的说法中不正确的是
A.有机化合物A属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应
B.有机化合物A在一定条件下可与3
mol
H2发生加成反应
C.符合题中有机化合物A分子结构特征的有机物有1种
D.A的同分异构体中含有苯环和羧基的化合物只有1种
6.实验室常用下列反应制取A(熔点为75
℃)。
++H2O
对甲基苯乙酮 苯甲醛
实验装置如图所示,可能用到的相关数据如表所示。
名称
分子式
相对分子质量
沸点(℃)
密度(g·cm-3)
苯甲醛
C7H6O
106
179
1.046
苯甲酸
C7H6O2
122
246
1.266
Ⅰ.合成反应
如图所示,连接好实验装置。向100
mL的三颈烧瓶中依次加入1.3
g氢氧化钠、12
mL水和7.5
mL
95%的乙醇溶液。搅拌混合物,使氢氧化钠溶解,待稍冷却后再加入3.35
g对甲基苯乙酮。继续搅拌,从冷凝管上口缓慢滴加2.8
g苯甲醛到三颈烧瓶中,控制反应温度为25~30
℃。滴加完毕后,继续搅拌2.5~3
h,并维持上述温度不变。
Ⅱ.反应结束后,用冰水冷却三颈烧瓶,并继续搅拌,直至有大量固体析出。过滤,先用水洗涤晶体,然后用少量冰水冷却过的95%的乙醇溶液进行洗涤。过滤,烘干,得到产物3.885
g。
(1)装置中安装冷凝管的目的是 ,冷却水从 (填“a”或“b”)口流入。?
(2)反应开始加入95%的乙醇溶液的作用是 。实验中要使用冰水浴来保持反应温度为25~30
℃,说明该反应是 反应。?
(3)苯甲醛在存放过程中部分会被氧化为苯甲酸,因此,使用前要重新提纯苯甲醛,提纯的方法是 。在苯甲醛提纯过程中,不可能用到的仪器有 (填序号)。?
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.漏斗 D.冷凝管 E.玻璃棒
(4)用水洗涤晶体,是为了除去 等杂质,检验杂质除净的方法是 。
(5)用95%乙醇溶液洗涤晶体是为了继续除去 等有机物。
(6)本实验中产物的产率是 (填序号)。
A.51%
B.61%
C.70%
D.80%
7.为测定某化合物A的结构,进行如下实验。
第一步,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
H2O
和8.8
g
CO2,消耗氧气6.72
L(标准状况下),则该有机物中各元素的原子个数比是____________。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量为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_________________________。
第二步,结构式的确定:
(4)经测定,有机物A的核磁共振氢谱图如下:
则A的结构简式为___________________________________________________。
8.在最新的家用车的调查中发现,现在的家用汽车中的气体质量都不符合标准,在被调查的不同车型、不同价位、新旧不同的1
175辆车中,除52辆检测合格外,其余都“毒气”超标,超标率从一两倍到七八十倍不等。汽车污染主要来源于汽车配件和材料、操控台、坐椅、车顶毡、脚底垫和所使用的零配件、胶水、涂料、泡沫、塑料、橡胶、皮革、皮革着色剂、填充料等汽车本身的物件,它们都会产生大量的有毒气体,这些有毒气体大都是有机物。
(1)你认为有毒气体含量新车__________(填“高于”或“低于”)旧车;夏天__________(填“高于”或“低于”)冬天。
(2)其中一种有毒气体的质谱图如下图,
则由图可知该分子的相对分子质量是__________,若该分子含有苯环,核磁共振氢谱中有4个吸收峰,则有机物的名称为__________,其苯环上的一氯代物有__________种。
9.一般来说,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C谱有四个峰,峰高比为2∶1∶1∶1;H谱有四个峰,峰高比为1∶2∶3∶6。有机物A的C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。?
1.下图所示是分离混合物时常用的主要仪器,从左至右,可以进行的混合物分离操作分别是(
B
)
A.蒸馏、蒸发、萃取、过滤
B.蒸馏、过滤、萃取、蒸发
C.萃取、过滤、蒸馏、蒸发
D.过滤、蒸发、萃取、蒸馏
2.纯碱和氯化钠的溶解度曲线如下,将纯碱从氯化钠和纯碱的混合物中分离出来,最好应用(C)
A.蒸馏法
B.萃取法
C.重结晶法
D.分液法
3.下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法,正确的是(
C
)
A.在组装蒸馏装置时,温度计的水银球应伸入液面下
B.用96%的工业酒精制取无水乙醇,可采用直接蒸馏的方法
C.在苯甲酸重结晶实验中,粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水
D.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤
4.已知乙酸异戊酯是难溶于水且密度比水小的液体。在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后的操作是(
D
)
A.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出
B.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出
5.为了提纯下表所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是(
C
)
编号
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
己烷(己烯)
溴水
分液
B
淀粉溶液(NaCl)
水
过滤
C
苯(苯酚)
NaOH溶液
分液
D
甲烷(乙烯)
KMnO4酸性溶液
洗气
6.某气态有机物X含C、H、O三种元素。现欲确定X的分子式,下列条件中所需的最少条件是(B)
①X中碳的质量分数 ②X中氢的质量分数 ③X在标准状况下的体积
④质谱确定X的相对分子质量 ⑤X的质量
A.①②
B.①②④
C.①②⑤
D.③④⑤
7.在一定条件下,萘可以与硝酸、硫酸的混合酸发生硝化反应生成二硝基取代物,分别是1,5-二硝基萘()和1,8-二硝基萘(),后者可溶于质量分数大于98%的浓硫酸,而前者不能,二者均不溶于水。利用这一性质可以将这两种同分异构体分离,将上述硝化产物加入适量的98%的浓硫酸中,充分搅拌,用耐酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固体1,8-二硝基萘,应采用的方法是(
D
)
A.蒸发浓缩结晶
B.向滤液中加水后过滤
C.用碳酸钠溶液处理滤液
D.将滤液缓缓加入水中不断搅拌并过滤
8.以下实验装置一般不用于分离物质的是(
D
)
9.设H+的质荷比为β,某有机物样品的质荷比如图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机物可能是(
B
)
A.甲醇(CH3OH)
B.甲烷
C.丙烷
D.乙烯
10.某化合物由碳、氢、氧三种元素组成,其红外光谱图有C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收,该有机物的相对分子质量是60,其核磁共振氢谱只有3组峰,则该有机物的结构简式是(B)
A.CH3CH2OCH3
B.CH3CH(OH)CH3
C.CH3CH2CH2OH
D.CH3CH2CHO
11.有A、B两种烃,含碳的质量分数相同,关于A和B的叙述中正确的是(A)
A.A和B的最简式相同
B.A和B一定是同分异构体
C.A和B不可能是同系物
D.A和B各1
mol完全燃烧后生成的二氧化碳的质量一定相等
12.某混合气体由两种气态烃组成,2.24
L(标准状况)该混合气体完全燃烧后,得到4.48
L(标准状况)二氧化碳和3.6
g水,则这两种气体可能是(
B
)
A.CH4和C3H8
B.CH4和C3H4
C.C2H4和C3H4
D.C2H4和C2H6
13.某化合物的结构(键线式)及球棍模型以及该有机分子的核磁共振波谱图如下:
下列关于该有机物的叙述正确的是(
C
)
A.该有机物不同化学环境的氢原子有3种
B.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—CH2CH3
D.1
mol该有机物完全燃烧可以产生8
mol
CO2和6
mol
H2O
14.为了测定某有机物A的结构,进行如下实验:
①将2.3
g该有机物完全燃烧,生成0.1
mol
CO2和2.7
g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得到如图所示的质谱图。
试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是 46 。?
(2)有机物A的实验式是
C2H6O 。?
(3)能否根据A的实验式确定其结构式? 能 (填“能”或“不能”,并对应回答后面问题)。若能,则A的结构式是 CH3CH2OH ;若不能,请说明原因: 。?
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