苏教版 (2019)选择性必修3专题1 有机化学的发展及研究思路第二单元 科学家怎样研究有机物同步训练题

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基础课时落实(二)(建议用时：40分钟)[基础过关练]1．(2021·泰州兴化高二月考)我国明代《本草纲目》中收载药物1 892种，其中“烧酒”条目下写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”这里所用的“法”是指(　　)A．萃取　　　B．渗析　　　C．蒸馏　   D．过滤C　[这里所用的“法”是指我国古代制烧酒的方法——蒸馏法，加热使酒精气化再冷凝收集得到烧酒，C正确。]2．(2021·浙江余姚高二月考)下列有关苯甲酸重结晶实验的说法错误的是(　　)A．溶解粗苯甲酸过程中，加热、玻璃棒搅拌均能提高苯甲酸的溶解度B．苯甲酸溶解时，若加水加热后仍有不溶物，说明该不溶物是不溶性杂质C．过滤时，趁热过滤可防止苯甲酸晶体提前析出D．冷却结晶时，温度过低杂质将析出，故此时温度不是越低越好A　[加热能提高苯甲酸的溶解速率，也能提高苯甲酸的溶解度，但搅拌只能提高溶解速率，不能改变溶解度，A错误；苯甲酸溶解时，若加水加热后仍有不溶物，说明该不溶物是不溶性杂质，B正确；过滤时，趁热过滤可防止苯甲酸晶体提前析出，C正确；冷却结晶时，温度过低杂质将析出，故此时温度不是越低越好，D正确。]3．(2021·桂林高二检测)实验室制备乙酸异戊酯的有关信息如下：物质相对分子质量密度/(g·cm－3)沸点/℃水中溶解度乙酸异戊酯1300.867 0142难溶在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后操作正确的是(　　)A．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出B．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出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D　[乙酸异戊酯的密度比水的密度小，分液时在上层，应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。]4．(2021·开封高二月考)化学反应的实质就是旧键的断裂和新键的形成。欲探讨发生化学反应时分子中化学键在何处断裂的问题，近代科技常用同位素示踪法。如有下列反应：2R—14CH===CH—R′R—14CH===CH—R＋R′—14CH===CH—R′可以推知，下面的物质反应时断裂的化学键应是(　　)A．①③　　　B．①④  C．②　   D．②③A　[根据已知反应后所得产物可推知断裂的位置与连接方式。即断裂的化学键为双键两侧的键。]5．(2021·吉林通榆高二月考)下列有关说法错误的是(　　)A．李比希法是定量研究有机物中元素组成的方法B．元素分析仪可用于分析有机物中的元素组成C．利用李比希法可以确定有机物分子的实验式D．元素分析可以确定未知物的分子式D　[元素分析只能确定组成分子的各原子最简单的整数比，不能确定未知物的分子式。]6．(2021·安徽黄山高二质检)咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚。含有结晶水的咖啡因是无色针状晶体，味苦，在100 ℃ 时失去结晶水并开始升华，120 ℃时升华相当显著，178 ℃时升华很快。它的结构式为，实验室可通过下列简单方法从茶叶中提取咖啡因：在步骤1加入酒精进行浸泡，过滤得到提取液，步骤2、步骤3、步骤4所进行的操作或方法分别是(　　)A．加热、结晶(或蒸发)、升华B．过滤、洗涤、干燥C．萃取、分液、升华D．加热、蒸馏、蒸馏A　[在步骤1中加入了乙醇，下面要分离咖啡因和乙醇，可进行加热得到浓缩液再结晶(或蒸发)得到粗产品，因咖啡因易升华，为进一步得到较为纯净的咖啡因，可进行升华。]7．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B　[从题图中可看出其右边最高质荷比为16，即其相对分子质量为16，为甲烷。]8．(2021·长春绿园区高二检测)符合下面1H核磁共振谱图的有机物是(　　)A　[A中物质有3种不同化学环境的氢原子，个数之比为2∶3∶3；B中物质有4种不同化学环境的氢原子，个数比为2∶1∶2∶3；C中物质有4种不同化学环境的氢原子，个数比为3∶2∶2∶1；D中物质有3种不同化学环境的氢原子，个数比为3∶1∶1。1H核磁共振谱图中有3种不同化学环境的氢原子，再由氢原子个数(吸收强度)之比可知A项符合。]9．(1)下图是一套蒸馏装置图，图中存在的错误有：__________。(2)若用蒸馏的方法分离甘油(沸点290 ℃)和水的混合物，被蒸馏出来的物质是________。(3)若用蒸馏的方法分离出CCl4(沸点为76.8 ℃)中含有的乙醚CH3CH2OCH2CH3(沸点为45 ℃)，应控制温度在________。[解析]　(1)蒸馏装置图中错误有：温度计水银球未位于蒸馏烧瓶的支管口处；冷凝管的冷却水未下进上出；没有加碎瓷片。(2)水的沸点低于甘油，故被蒸馏出来的物质为水。(3)乙醚的沸点为45 ℃，故应控制温度为45 ℃。[答案]　(1)温度计位置错误，冷凝管进出水方向不对，没有加碎瓷片　(2)水　(3)45 ℃10．(2021·广安高二检测)按要求回答下列问题：(1)有机物X的分子式为C4H8O2，其红外光谱如图所示：则该有机物可能的结构为________(填字母)。A．CH3COOCH2CH3   B．CH3CH2COOCH3C．HCOOCH2CH2CH3   D．(CH3)2CHCOOH(2)有机物Y的结构可能有和两种，要对其结构进行物理方法鉴定，可用________。①若有机物Y为，则红外光谱中应该有________个振动吸收峰；1H核磁共振谱中应有_____________________个峰。②若有机物Y为，则红外光谱中应该有________个振动吸收峰；1H核磁共振谱中应有_____________________个峰。[解析]　(1)A、B项都有两个—CH3，且不对称，都含有C===O、C—O—C，所以A、B项符合图示；C项只有一个—CH3，不会出现不对称的现象；D项中没有C—O—C，且—CH3为对称结构。(2)①中，化学键有C===O、C—O、O—H、C—C、C—H，所以红外光谱中共有5个振动吸收峰；分子中含有2种不同化学环境的氢(—CH3、—OH)，所以1H核磁共振谱中应有2个吸收峰。②中，化学键有C===O、C—O—C、C—H，所以红外光谱中共有3个振动吸收峰；分子中含有2种不同化学环境的氢()，所以1H核磁共振谱中应有2个峰。[答案]　(1)AB　(2)红外光谱法　①5　2　②3　2[拓展培优练]11．在一定条件下，萘可与浓硝酸、浓硫酸两种混酸反应生成二硝基化合物，它是1，5­二硝基萘和1，8­二硝基萘的混合物：后者可溶于质量分数大于98%的硫酸，而前者不能。利用这一性质可以将这两种物质分离。在上述硝化产物中加入适量的98.3%硫酸，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．对所得的滤液蒸发浓缩冷却结晶B．向滤液中缓缓加入水后过滤C．将滤液缓缓加入水中后过滤D．向滤液中缓缓加入Na2CO3溶液后过滤C　[滤液中有浓硫酸和1，8­二硝基萘，浓硫酸可溶于水，而1，8­二硝基萘不溶于水，可将滤液注入水中(相当于浓硫酸的稀释)，然后过滤即可。]12．(2021·德州高二月考)某有机物A用质谱仪测定如图①，1H核磁共振谱示意图如图②，则A的结构简式可能为(　　)A．HCOOH   B．CH3CHOC．CH3CH2OH   D．CH3CH2CH2COOHC　[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，故B、D错误；根据图示1H核磁共振谱可知，A分子的1H核磁共振谱有3组吸收峰，则其分子中有3种处于不同化学环境的氢原子，且峰面积之比为3∶2∶1，HCOOH分子中含有2种处于不同化学环境的氢原子，CH3CH2OH分子中含有3种处于不同化学环境的氢原子，且峰面积之比为3∶2∶1，故C正确。]13．(2021·南通高二检测)某有机物A的分子式为C4H10O，红外光谱图如图所示，则A的结构简式为(　　)A．CH3CH2OCH2CH3   B．CH3OCH2CH2CH3C．CH3CH2CH2CH2OH   D．( CH3)2CHOCH3A　[红外光谱图中显示存在对称的甲基、对称的亚甲基和醚键可得分子的结构简式为CH3CH2OCH2CH3。]14．(素养题)(2021·天津市高二质检)下列装置中有机物样品在电炉中充分燃烧，通过测定生成的CO2和H2O的质量，来确定有机物的分子式。请回答下列问题：(1)B装置中试剂X可选用________。(2)D装置中无水氯化钙的作用是_________________；E装置中碱石灰的作用是____________。(3)若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取0.44 g样品，经充分反应后，D装置质量增加0.36 g，E装置质量增加0.88 g，已知该物质的相对分子质量为44，则该样品的化学式为________。(4)若该有机物的1H核磁共振谱如下图所示，峰面积之比为1∶3。则其结构简式为________。(5)某同学认为E和空气相通，会影响测定结果准确性，应在E后再增加一个E装置，其主要目的是___________________________________________________________________________________________________________________。[解析]　(1)B装置用于干燥通入C中的氧气，试剂X可选用浓硫酸。(2)D装置中无水氯化钙的作用是吸收生成的水；E装置中碱石灰的作用是吸收生成的二氧化碳。(3)E装置质量增加0.88 g为二氧化碳的质量，可得碳元素的质量：0.88 g×＝0.24 g，D装置质量增加0.36 g是水的质量，可得氢元素的质量：0.36 g×＝0.04 g，从而可推出含氧元素的质量：(0.44－0.24－0.04) g＝0．16 g，设最简式为CxHyOz，则x∶y∶z＝∶∶＝2∶4∶1，即最简式为C2H4O，又由该物质的相对分子质量为44，可得该物质的化学式为C2H4O。(4)根据该有机物的1H核磁共振谱图，峰面积之比为1∶3，则其结构简式为CH3CHO。[答案]　(1)浓硫酸　(2)吸收生成的水　吸收生成的二氧化碳　(3)C2H4O　(4)CH3CHO　(5)吸收空气中的二氧化碳和水蒸气