2022_2023学年新教材高中化学新人教版选择性必修3第一章有机化合物的结构特点与研究方法学业质量标准检测

这是一份2022_2023学年新教材高中化学新人教版选择性必修3第一章有机化合物的结构特点与研究方法学业质量标准检测，共10页。
第一章　学业质量标准检测(90分钟，100分)一、单选题(本题包含10个小题，每小题2分，共20分，每小题只有1个选项符合题意)1．现有几种有机物的结构简式如下：下列对上述有机物分类不正确的是(　D　)A．醇：①③ B．酚：②C．烃：⑤⑦   D．酯：④⑥⑧解析：⑥属于羧酸，不属于酯。2．同分异构体具有(　D　)①相同的相对分子质量　②相同的分子式　③相同的最简式　④相同的物理性质　⑤相同的化学性质A．①②④    B．②③⑤C．①②⑤    D．①②③解析：同分异构体的分子式相同，故相对分子质量与最简式相同。3．下列实验操作正确的是(　C　)A．过滤时用玻璃棒搅拌以加快过滤速度B．NaCl溶液蒸发结晶时，蒸发皿中有晶体析出即停止加热C．蒸馏时，温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处D．用苯萃取碘水中的碘时，将碘的苯溶液从分液漏斗下口放出解析：过滤时不能搅拌，防止滤纸被捣破，影响过滤，A项错误；蒸发时，当有大量晶体出现，利用余热加热，不能出现晶体就停止加热，B项错误；蒸馏时，测定蒸气的温度，则温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处，C项正确；苯萃取碘水中的碘时，碘的苯溶液在上层，从分液漏斗的上口倒出，D项错误。4.(2021·河北高考8)苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是(　B　)A．是苯的同系物B．分子中最多8个碳原子共平面C．一氯代物有6种(不考虑立体异构)D．分子中含有4个碳碳双键解析：苯的同系物必须是只含有1个苯环，侧链为烷烃基的同类芳香烃，由结构简式可知，苯并降冰片烯的侧链不是烷烃基，不属于苯的同系物，故A错误；由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面，共有8个碳原子，故B正确；由结构简式可知，苯并降冰片烯分子的结构上下对称，分子中含有5类氢原子，则一氯代物有5种，故C错误；苯环不是单双键交替的结构，由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键，故D错误。5．屠呦呦率领的研究团队最初采用水煎的方法提取青蒿素，实验证明水煎剂对治疗疟疾无效，研究发现这是因为青蒿素分子中的某个基团对热不稳定，该基团还能与碘化钠作用生成碘单质。进一步研究发现，通过如下所示反应制得的双氢青蒿素比青蒿素水溶性好，所以治疗疟疾的效果更好。下列推测不正确的是(　D　)A．低温、有机溶剂冷浸可能是提取青蒿素的有效方法B．质谱或核磁共振氢谱都可以鉴别青蒿素和双氢青蒿素C．影响青蒿素治疗疟疾药效的主要官能团是－O－O－D．双氢青蒿素比青蒿素水溶性好的原因为O－H是极性键而C＝O是非极性键解析：过氧键对热不稳定，高温时易断裂，则低温、有机溶剂冷浸可以减少药物提取过程中过氧键的断裂，故A项正确；根据题图信息可知，青蒿素与氢气发生加成反应生成双氢青蒿素后，其相对分子质量与不同化学环境等效氢原子的种类不同，故可用质谱或核磁共振氢谱鉴别青蒿素和双氢青蒿素，故B项正确；根据题设信息可知，影响青蒿素治疗疟疾药效的主要官能团是过氧键－O－O－，过氧键对热不稳定，水煎的方法对治疗疟疾无效，故C项正确；根据“相似相溶”原理可知，青蒿素分子内的酯基()不如双氢青蒿素分子内的羟基易溶于水，则双氢青蒿素比青蒿素水溶性好，故D项错误。6．下列关于苯乙炔()的说法错误的是(　A　)A．该分子有8个σ键和5个π键B．该分子中碳原子的杂化方式有sp和sp2杂化C．该分子中存在非极性键D．该分子中有8个碳原子在同一平面上解析：苯乙炔分子中含有14个σ键，苯环中有1个大π键，键中有2个π键，共含有3个π键，故A错误；苯环中碳原子都采取sp2杂化，形成碳碳三键的碳原子采取sp杂化，该分子中碳原子的杂化方式有sp和sp2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正确；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。7．绿原酸具有抗病毒、降血压、延缓衰老等保健作用，利用乙醚、95%乙醇浸泡杜仲干叶，得到提取液，进一步提取绿原酸的流程如图：下列说法错误的是(　B　)A．从“提取液”获取“有机层”的操作为萃取、分液B．蒸馏时选用球形冷凝管C．过滤时所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒D．粗产品可通过重结晶的方法提纯 解析：由题给流程可知，乙酸乙酯作萃取剂，得到有机层的实验操作为萃取、分液，A正确；蒸馏时若选用球形冷凝管，会有一部分馏分经冷凝降温后滞留在冷凝管中，不能进入接收器，因此蒸馏时应该选择直形冷凝管，B错误；过滤时所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，C正确；绿原酸溶于温水，冷却后溶解度降低从而析出，因此可利用重结晶的方法进一步提纯，D正确。8．下列各组混合物中，可以用分液漏斗进行分离的是(　B　)A．乙酸和乙醇 B．苯和水C．酒精和水 D．乙酸和水解析：分液漏斗用于分离相互不溶解而且分层的两种液体，乙醇与乙酸相互溶解，不分层，故A不选；苯和水相互不溶解，分层，可以用分液漏斗分离，故B选；酒精和水相互溶解，不分层，故C不选；乙酸和水相互溶解，不分层，故D不选。9．汽油是石油分馏的重要产品之一，也是一种重要萃取剂。下列混合液中不能用汽油作萃取剂的是(　D　)A．氯水中的氯 B．溴水中的溴C．碘水中的碘 D．碘酒中的碘解析：汽油与水不互溶，与氯气、溴、碘不反应，而氯气、溴、碘在汽油中的溶解度远大于在水中的溶解度，可以用汽油(直馏汽油)萃取氯水、溴水、碘水中的氯气、溴与碘，而汽油与乙醇互溶，不能用汽油萃取碘酒中的碘。10．现有一瓶A和B的混合物，已知它们的性质如表：据此分析，将A和B相互分离的常用方法是(　A　)物质熔点/℃沸点/℃密度/g·cm－3溶解性A－11.51981.11A、B互溶，且均易溶于水B17.92901.26A.蒸馏 B．蒸发C．分液 D．过滤解析：由表中数据可知，A和B沸点不同，且相差较大，可用蒸馏的方法分离，而二者都溶于水，则不能用蒸发、过滤、分液的方法分离。二、不定项选择题(本题包含5个小题，每小题4分，共20分。每小题有1个或2个选项符合题意)11．下列有机物中，互为同分异构体的是(　BD　)A．①② B．②④ C．③⑥ D．⑤⑥解析：两种物质是否为同分异构体，一看分子式(相同)，二看结构(不同)。题给六种物质中②和④分子式均为C7H16，但结构不同，二者互为同分异构体；⑤和⑥分子式均为C5H8，⑤中含有两个碳碳双键，⑥中含有一个碳碳三键，结构不同，属于同分异构体中的官能团异构。12．杀虫剂“阿乐丹”的结构简式为，该分子中官能团有(　B　)A．5种 B．4种C．3种 D．2种解析：由结构可知，分子中含－OH、羰基、醚键及氨基，均为官能团，共4种。13．超临界状态下的CO2流体的溶解性与有机溶剂相似，可用于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(　B　)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CO2进行萃取C．升温、减压的目的是使CO2与产品分离D．CO2流体萃取中草药具有无溶剂残留、绿色环保等优点解析：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CO2容易挥发，不利于用超临界CO2流体进行萃取，B错误；升温、减压有利于CO2挥发，从而实现CO2与产品的分离，C正确；CO2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。14．下列是在物质的分离、提纯实验中有关结晶的一些操作，其中说法正确的是(　AB　)A．提取NaCl和KNO3晶体常采用不同的结晶方式是因为它们的溶解度受温度影响不同B．在苯甲酸重结晶实验中，滤液放置冷却可以结晶出纯净的苯甲酸晶体C．在苯甲酸重结晶实验中，粗苯甲酸加热溶解后还要加少量NaOH溶液D．在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后，要冷却到室温再过滤解析：NaCl和KNO3的溶解度受温度影响不同，NaCl的溶解度随温度变化较小，常采用蒸发结晶的方法提纯，KNO3的溶解度受温度影响较大，常采用降温结晶的方法提纯，故A正确；在苯甲酸的重结晶实验中，滤液中还含有少量的杂质，放置冷却可以结晶出纯净的苯甲酸晶体，但温度不宜过低，防止杂质析出，故B正确；苯甲酸能溶于水，在加热过程中水会蒸发，为防止苯甲酸过饱和提前析出而损失，加热溶解后还要加少量蒸馏水，氢氧化钠会与苯甲酸反应，不应加入NaOH溶液，故C错误；苯甲酸在室温时的溶解度不大，应趁热过滤防止苯甲酸损失，故D错误。15．某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是(　AC　)A．由红外光谱可知，该有机物中只有三种不同的化学键B．该有机物分子中有三种不同的氢原子C．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3－O－CH3D．核磁共振氢谱不提供氢原子总数信息解析：红外光谱可知分子中至少含有C－H键、C－O键、O－H键三种不同的化学键，故A错误；核磁共振氢谱中有3个峰说明分子中有3种H原子，故B正确；若A的化学式为C2H6O，CH3－O－CH3中只有一种氢原子，所以其吸收峰个数应该是1，与图象不符合，故C错误；核磁共振氢谱中只能确定H原子种类，不能确定氢原子总数，故D正确。三、非选择题(本题包括5小题，共60分)16．(12分)青蒿素(分子式为C15H22O5)是目前最有效的抗疟疾药物，可从黄花蒿茎叶中提取。它是无色针状晶体，可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，难溶于水，熔点为156～157 ℃，热稳定性差。常见的提取方法如下：(1)青蒿素属于  B  (填序号)，乙醇属于  非电解质  (填“电解质”或者“非电解质”)。A．无机物 B．有机物C．单质 D．氧化物(2)操作Ⅰ为  过滤  。下列玻璃仪器在操作Ⅰ中需要使用的有  BD  (填标号)。(3)操作Ⅲ的主要过程可能是  B  (填字母)。A．加水溶解蒸发浓缩冷却结晶B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤C．加入乙醚进行萃取分液(4)用分液漏斗进行分液操作时，为使液体顺利滴下，应进行的操作是  将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准分液漏斗上的小孔  ，再将分液漏斗下面的活塞拧开。解析：(1)青蒿素属于有机物，乙醇溶于水不导电，属于非电解质。(2)操作I用于分离固体和液体，属于过滤操作，用到烧杯、漏斗等仪器。(3)已知青蒿素难溶于水，易溶于有机溶剂，可用乙醇提取粗产品中的青蒿素，故加95%乙醇，浓缩、结晶、过滤可得精品。(4)用分液漏斗进行分液操作时，为使液体顺利滴下，应平衡内外大气压，故应进行的具体操作是将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准分液漏斗上的小孔，再将分液漏斗下面的活塞打开。17．(12分)有机物M(分子式：C6H4S4)是隐形飞机上吸波材料的主要成分。某化学兴趣小组为验证其组成元素，进行了如下实验：将少量样品放入A的燃烧管中，通入足量O2，用电炉加热使其充分燃烧，并将燃烧产物依次通入余下装置。(夹持仪器的装置已略去)(1)写出A中样品燃烧的化学方程式：　C6H4S4＋11O26CO2＋2H2O＋4SO2　。(2)装置B的目的是验证有机物中含氢元素，则B中盛装的试剂为  无水硫酸铜  。(3)D中盛放的试剂是  c  (填字母)。a．NaOH溶液 b.品红溶液c．酸性KMnO4溶液 d.饱和石灰水(4)能证明有机物含碳元素的现象是  E中品红不褪色，F中有白色沉淀生成  。(5)燃烧管中放入CuO的作用是  将有机物中的碳元素全部氧化成二氧化碳  。(6)请指出装置F中的错误：  没有排气管，会使容器内气压变大造成危险  。解析：(1)A样品燃烧，H、C、S元素的燃烧产物分别是水、二氧化碳以及二氧化硫，样品燃烧的化学方程式为C6H4S4＋11O26CO2＋2H2O＋4SO2。(2)验证有机物中含氢元素，可以根据氢元素燃烧产物是水来检验水的存在，则B中盛装的试剂可为无水硫酸铜。(3)二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳之前先检验二氧化硫，用品红检验即可，将二氧化硫除净后再检验二氧化碳，D装置吸收二氧化硫，E中品红检验二氧化硫是否除尽，F装置盛放澄清石灰水检验二氧化碳，故D中盛放酸性高锰酸钾溶液，氧化二氧化硫而除去。(4)由(3)中分析可知，E中品红不褪色，F中有白色沉淀生成，证明有机物含碳元素。(5)氧化铜可以将碳元素不完全燃烧生成的CO转化成CO2。(6)装置F没有排气管，会使容器内气压变大造成危险。18．(10分)未知物A的实验式和分子式都是C2H6O，A的红外光谱图如图(a)，未知物A的核磁共振氢谱有三个峰如图(b)，峰面积之比是1∶2∶3。(1)未知物A的结构简式为  CH3CH2OH  。(2)A中的官能团名称是  羟基  。(3)在质谱图中，A的最大质荷比是  46  。解析：(1)未知物A的实验式和分子式都是C2H6O，A的红外光谱图如图(a)，该分子中含有C－H键、O－H键、C－O键，未知物A的核磁共振氢谱有三个峰如图(b)，说明含有3种H原子，峰面积之比是1∶2∶3，则三种H原子的个数之比为1∶2∶3，所以其结构简式为CH3CH2OH。(2)该分子中官能团是－OH，其名称为羟基。(3)其相对分子质量在数值上等于其最大质荷比，所以其最大质荷比为46。19．(12分)研究有机物一般经过以下几个基本步骤：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式。已知：①2R－COOH＋2Na―→2R－COONa＋H2↑②R－COOH＋NaHCO3―→R－COONa＋CO2↑＋H2O有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色黏稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：实验步骤解释或实验结论(1)称取A 9.0 g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍。试通过计算填空：(1)A的相对分子质量为  90  。(2)将此9.0 g 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5.4 g和13.2 g。(2)A的分子式为  C3H6O3  。(3)另取A 9.0 g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)(3)用结构简式表示A中含有的官能团  －COOH、－OH  。(4)A的核磁共振氢谱如图：(4)A中含有  4  种氢原子。综上所述A的结构简式为　　。解析：(1)有机物A的密度是相同条件下H2的45倍，所以有机物A的相对分子质量为45×2＝90。(2)9.0 g A的物质的量为0.1 mol，浓硫酸增重5.4 g，则生成水的质量是5.4 g，生成水的物质的量为＝0.3 mol，所含有氢原子的物质的量是0.6 mol，碱石灰增重13.2 g，所以生成二氧化碳的质量是13.2 g，所以生成二氧化碳的物质的量是＝0.3 mol，所以碳原子的物质的量是0.3 mol，所以有机物中碳原子个数是3，氢原子个数是6，根据相对分子质量是90，所以氧原子个数是3，即分子式为C3H6O3。(3)只有羧基可以和碳酸氢钠发生化学反应生成二氧化碳，生成2.24 L CO2(标准状况)，则A中含有一个羧基；羧基和醇羟基可以和金属钠发生反应生成氢气，与足量金属钠反应生成2.24 L H2(标准状况)，则A中还含有1个羟基。(4)根据核磁共振氢谱图中有4个峰，则含4种类型的等效氢原子，氢原子的个数比是3∶1∶1∶1，所以结构简式为。20．(14分)白藜芦醇的结构简式为。根据要求回答下列问题：(1)白藜芦醇的分子式为  C14H12O3  。(2)白藜芦醇所含官能团的名称为  碳碳双键、羟基  。(3)下列关于白藜芦醇的分类判断正确的是  CD  。A．它属于链状烯烃 　B．它属于脂环化合物C．它属于芳香族化合物 　D．它属于烃的衍生物(4)具备下列条件的白藜芦醇的同分异构体有  17  种，写出其中一种同分异构体的结构简式：　　。①碳的骨架和官能团种类不变　②两个苯环上都有官能团　③仅改变含氧官能团的位置(5)乙醇(CH3CH2OH)和苯酚()都含有与白藜芦醇相同的官能团，有关它们之间关系的说法正确的是  C  。A．乙醇和白藜芦醇属于同一类别的有机化合物B．苯酚与白藜芦醇互为同系物C．三者的组成元素相同D．三者分子中碳、氧原子个数比相同解析：(3)白藜芦醇含有氧，不属于烃类，A项错误；白藜芦醇含苯环，属于芳香族化合物，不是脂环化合物，B项错误，C项正确；白藜芦醇可以看成是烃分子中的氢原子被－OH取代的产物，D项正确。(4)依题意，白藜芦醇的同分异构体只改变苯环上－OH的位置，且－OH分别占据两个苯环，其他结构不变。2个－OH在左边苯环的位置有6种，－OH在右边苯环上位置有3种，故同分异构体共有6×3＝18(种)，减去本身一种，还有17种。(5)白藜芦醇虽然叫做醇，但不属于醇类，－OH与苯环直接相连，属于酚类，A项错误；苯酚分子和白藜芦醇分子所含酚羟基个数不同，不属于同系物，B项错误；它们都含碳、氢、氧三种元素，C项正确；乙醇中碳、氧原子个数之比为2∶1，苯酚中碳、氧原子个数之比为6∶1，白藜芦醇中碳、氧原子个数之比为14∶3，D项错误。