易错点3 研究有机化合物的一般步骤和方法-2022-2023学年高二化学易错归纳与巩固（人教版2019选择性必修3） 练习

这是一份易错点3 研究有机化合物的一般步骤和方法-2022-2023学年高二化学易错归纳与巩固（人教版2019选择性必修3），文件包含易错点3研究有机化合物的一般步骤和方法学生版docx、易错点3研究有机化合物的一般步骤和方法教师版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共54页， 欢迎下载使用。
易错点3
研究有机化合物的一般步骤和方法

易错题【01】有机物的分离和提纯
方法
目的
主要仪器
实例
蒸馏
分离、提纯沸点相差很大的液态混合物
蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、尾接管（牛角管）、锥形瓶、带铁圈的铁架台
分离乙酸和乙醇
萃取
将有机物从一种溶剂中转移到另一种溶剂中
分液漏斗、烧杯、带铁圈的铁架台
用四氯化碳将碘水中的碘提取出来
分液
分离互不相溶的液态混合物
分离汽油和水
重结晶
利用温度对溶解度的影响提纯有机物
烧杯、酒精灯、蒸发
皿、漏斗、玻璃棒、带铁圈的铁架台
提纯苯甲酸
洗气
分离提纯气体混合物
洗气瓶
除去甲烷中的乙烯
易错题【02】有机物分子式的确定
1.元素分析（燃烧法）：元素定量分析的原理是将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物，并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式，以便于进一步确定其分子式。
2.有机化合物的相对分子质量的测定方法——质谱法：质荷比是指分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值，质谱图中最右边的分子离子峰就是样品分子的相对分子质量。确定有机物的式量的方法：根据标准状况下气体密度求：M=22.4ρ0；根据气体A对气体B的相对密度为D求：MA=MBD；求混合物的平均式量：M=m总╱n总；根据化学反应方程式计算烃的式量。
3.确定分子式：

直接法
直接求算出 1mol气体中各元素原子的物质的量，即可推出分子式。如给出一定条件下的密度（或相对密度）及各元素的质量比（或百分比），求算分子式的途径为：密度（或相对密度）——→摩尔质量——→1mol气体中各元素原子各多少摩——→分子式

最简式法
根据分子式为最简式的整数倍，利用相对分子质量及求得的最简式可确定其分子式。求算途径为：各元素的质量分数→求各元素的原子个数之比（最简式）→求相对分子质量→求分子式


燃烧通式法
（1）利用有机物燃烧反应方程式，要抓住以下关键：气体体积变化；气体压强变化；气体密度变化。
（2）当条件不足时，可利用已知条件列出方程，进而解不定方程，结合烃CxHy中的x、y为正整数，烃的三态与碳原子数相关规律（特别是烃为气态时，x≤4）及烃的通式和性质，运用化学──数学分析法，即讨论法，可简捷地确定气态烃的分子式。


特殊方法
（1）某些特殊组成的最简式，在不知化合物相对分子质量时，也可根据组成特点确定其分子式。例如最简式为CH3的有机物，其分子式为(CH3)n当n=2时，氢原子已达饱和，所以分子式为C2H6，同理，实验式为(CH3))n的有机物，当n=2时，其分子式为C2H6O。
（2）部分有机物的最简式，氢原子已经达到饱和，例如：最简式为CH4,CH3Cl,C2H6O，C4H10O3等，该有机物最简式就是分子式。
易错题【03】有机物结构式的确定
1.红外光谱：

(1)原理：由于有机物中组成化学键、官能团的原子处于不断振动状态，且振动频率与红外光的振动频谱相当。所以，当用红外线照射有机物分子时，分子中的化学键、官能团可发生震动吸收，不同的化学键、官能团吸收频率不同，在红外光谱图中将处于不同位置。从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。
（2）作用：推知有机物含有哪些化学键、官能团。
2.核磁共振氢谱：

（1）原理：氢原子核具有磁性，如用电磁波照射氢原子核，它能通过共振吸收电磁波能量，发生跃迁。用核磁共振仪可以记录到有关信号，处在不同环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，在图谱上出现的位置也不同，各类氢原子的这种差异被称作化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。
（2）作用：不同化学环境的氢原子（等效氢原子）因产生共振时吸收的频率不同，被核磁共振仪记录下来的吸收峰的面积不同。所以，可以从核磁共振谱图上推知氢原子的类型及数目，即吸收峰数目＝氢原子类型；不同吸收峰的面积之比（强度之比）＝不同氢原子的个数之比。
3.有机物结构式的确定：
（1）根据价键规律确定：某些有机物根据价键规律只存在一种结构，则直接根据分子式确定其结构式，如C2H6，只能为CH3CH3。
（2）通过定性实验确定：实验→有机物表现的性质及相关结论→官能团→确定结构式，如能使溴的四氯化碳溶液褪色的有机物分子中可能含有，不能使溴的四氯化碳溶液褪色却能使酸性高锰酸钾溶液褪色的可能是苯的同系物等。
（3）通过定量实验确定：通过定量实验确定有机物的官能团，如乙醇结构式的确定；通过定量实验确定官能团的数目，如1 mol某醇与足量钠反应可得到1 mol 气体，则可说明该醇分子中含2个—OH。
（4）根据实验测定的有机物的结构片段“组装”有机物：实验测得的往往不是完整的有机物，这就需要我们根据有机物的结构规律，如价键规律、性质和量的规律等来对其进行“组装”和“拼凑”。
（5）可用红外光谱、核磁共振氢谱确定有机物中的官能团和各类氢原子数目，确定结构式



典例分析
例1、科学家最近在－100 ℃的低温下合成了一种烃X，红外光谱和核磁共振氢谱表明其分子中的氢原子所处的化学环境没有区别，根据分析，绘制了该分子的球棍模型如图所示。下列说法中不正确的是(　　)

A．该分子的分子式为C5H4
B．该分子中碳原子的化学环境有2种
C．该分子中的氢原子分布在两个相互垂直的平面上
D．该分子中只有碳碳单键，没有碳碳双键
【解析】由题图所示可知该烃的分子式为C5H4，碳原子化学环境有2种(中间和上下碳原子不同)，C原子所成化学键数目(以单键算)为4，但上下碳原子都只和3个原子相连，所以碳和碳中间应该有双键。答案：D
例2、已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中不正确的是(　　)

A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键
B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子
C．仅由核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D．若A的分子式为C3H8O，则其结构简式可能为
【解析】由红外光谱可知有机物中至少有C—H、O—H、C—O三种化学键，A正确；由核磁共振氢谱可知，有机物分子中有三种不同的氢原子且个数比为3∶6∶5，但不知总的氢原子数，B、C正确；因为中的氢原子个数比为1∶1∶6，与图像不符，D错误。答案：D
例3、实验室制备苯乙酮的化学方程式为： ，制备过程中还会发生CH3COOH＋AlCl3―→CH3COOAlCl2＋HCl↑等副反应。主要实验装置如图所示。

主要实验步骤：
(Ⅰ)合成：在三颈烧瓶中加入20 g无水氯化铝和30 mL无水苯。为避免反应液升温过快，边搅拌边慢慢滴加6 mL乙酸酐和10 mL无水苯的混合液，控制滴加速率，使反应液缓缓进入三颈烧瓶中。滴加完毕后加热回流1 h。
(Ⅱ)分离与提纯：①边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液，分离得到有机层；②水层用苯萃取，分液；③将①②所得有机层合并，洗涤、干燥、蒸去苯，得到苯乙酮粗产品；④蒸馏粗产品得到苯乙酮。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为________；装置b的作用为________________。
(2)合成过程中要求无水操作，理由是___________________。
(3)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶中，可能导致________。
A．反应太剧烈 B．液体太多搅不动 C．反应变缓慢 D．副产物增多
(4)分离和提纯操作②的目的是____________。该操作中________(填“能”或“不能”)改用乙醇萃取，原因是________________________。
(5)分液漏斗使用前须___并洗净备用。萃取时，先后加入待萃取液和萃取剂，经振荡并___后，将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻，分层。分离上下层液体时，应先______，然后打开活塞放出下层液体，上层液体从上口倒出。
(6)粗产品蒸馏提纯时，下列装置中温度计位置正确的是_______，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是________。

【答案】(1)干燥管　吸收HCl气体(2)防止氯化铝水解、防止乙酸酐与水反应生成CH3COOH(只答氯化铝水解或乙酸酐与水反应也可)(3)AD(4)把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失　不能　乙醇能与水以任意比例互溶(5)检漏　放气　打开上口玻璃塞(或使塞上的凹槽对准漏斗口颈上的小孔)(6)C　AB
【解析】(2)由主反应的化学方程式可知，CH3COOH与苯不能生成苯乙酮，若有水存在，乙酸酐会与水反应生成CH3COOH，从而不能生成苯乙酮；催化剂氯化铝遇水也会水解，降低催化能力；(3)由信息“为避免反应液升温过快，边搅拌边慢慢滴加6 mL乙酸酐和10 mL无水苯的混合液”知，反应放热，应选A；温度较高时副反应增多，这是有机反应的常识，所以D也符合题意；(6)在蒸馏时，温度计水银球应位于支管口处(即C瓶)，这样测量的是蒸馏出的气体的温度；越靠下离溶液越近，也就是离热源越近，气体的温度越高，所以当水银球位于支管下部时，测量的是具有较低沸点的杂质的温度，而蒸馏出的产品中会含有具有较低沸点的杂质。同理，D项蒸馏出的产品中会含有具有较高沸点的杂质。
例4、今有X、Y、Z 3种有机物(其相对分子质量均小于100)，它们含碳、氢、氧、氮4种元素中的3种或4种。有一合作学习小组的同学拟确定它们的组成或结构。
(1)测定有机物相对分子质量所用的方法通常是________(填序号，下同。①红外光谱，②质谱，③氢核磁共振谱，④元素分析)；下列物质的核磁共振氢谱只有一个吸收峰的是________(①新戊烷②③④)
(2)实验室用燃烧法测定X(CxHyOzNm)的分子组成。取W g该种X放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气。按下图所示装置进行实验。

回答下列问题：
①实验开始时，首先通入一段时间的氧气。其理由是____________________。
②以上装置中需要加热的仪器有________(填写字母)，操作时应先点燃________处的酒精灯。
③D装置的作用是______________________。
④通过以上装置，测出X分子中，w(N)＝18.67%，又知X既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，则X可能的结构简式为______________。
【答案】(1)②；①②④(2)①排出体系中的N2　②A、D　D　③吸收未反应的O2，保证最终收集的气体是N2　④H2NCH2COOH
【解析】(1)质谱可测出碎片的质荷比，根据最大的质荷比，测出相对分子质量，②正确，根据分子的对称性，①②④中的所有的氢位置完全等效。 (2)回答①～③问题，首先观察装置图。很容易看出在A中是X的燃烧，在B中是吸收生成的水，在C中是吸收产生的二氧化碳，D的设计目的是除掉多余的氧气，E和F的设计目的是通过量气的方式测量氮气的体积。④设X的相对分子质量为M，分子中有n个N原子：×100%＝18.67%，M＝75n。M100℃)，则y=4；若体积减少，则y4
D．相同质量的烃完全燃烧，消耗O2越多，烃中含碳元素的质量分数就越高
2．（2023秋·天津南开·高二天津市天津中学校考期末）下列说法正确的是
A．可以利用质谱仪测得某未知物的结构
B．三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性
C．可燃冰中甲烷分子和水分子间形成了氢键
D．臭氧分子是非极性分子
3．（2023秋·河北秦皇岛·高二秦皇岛一中校考期末）下列有关有机物分离和提纯的说法错误的是
A．除去乙炔中混有的少量：通过溶液，洗气
B．粗苯甲酸中混有泥沙和杂质，提纯主要步骤为：加热溶解、趁热过滤，蒸发结晶
C．除去溴苯中混有的少量溴：加入足量溶液，振荡，静置，分液
D．除去乙烷中混有的少量乙烯：通过溴水，洗气
4．（2023秋·上海浦东新·高二校考期末）下列化合物中，1H核磁共振谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶1的是
A． B．CH3OOCCH2CH3
C． D．
5．（2022秋·湖北武汉·高二华中师大一附中校考期中）化学分析的手段通常有定性分析、定量分析、仪器分析等，现代化学中仪器分析是研究物质结构的基本方法和实验手段。下列关于仪器分析的说法不正确的是
A．光谱分析：利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，太阳光谱里的夫琅禾费线是原子的吸收光谱
B．质谱分析：利用质荷比来测定分子的相对分子质量，CH3CH2OH与CH3OCH3的质谱图完全相同
C．红外光谱分析：获得分子中含有的化学键或官能团的信息，可用于区分CH3CH2OH和CH3OCH3
D．X衍射图谱分析：获得分子结构的有关信息，包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等
6．（2023秋·河北邯郸·高二统考期末）归纳范式是根据事实进行概括归纳出共同点，如直链烷烃的通式可用CnH2n+2表示。现有一系列化合物，按下列特点排列，若用通式表示这一系列化合物，则其通式(n属于正整数)为CH2=CH2 CH2=CH-CH=CH2
CH2=CH- CH=CH- CH=CH2 CH2=CH- CH=CH- CH=CH- CH=CH2
A．CnH2n B．CnH2n-2 C．CnH2n-4 D．C2nH2n+2
7．（2023春·高二课时练习）2015年10月，中国科学家屠呦呦因为发现了新型抗疟药——青蒿素，获得诺贝尔生理学或医学奖。下列关于青蒿素分子结构的研究中说法不正确的是

A．通过核磁共振氢谱能确定青蒿素分子中有三种氢原子
B．通过质谱法能确定青蒿素的相对分子质量
C．通过红外光谱能确定青蒿素分子中含有酯基
D．通过化学反应证明分子中含有过氧基
8．（2023秋·江苏南京·高二南京师大附中校考期末）为提纯下列物质(括号内为杂质)，所用的除杂试剂和分离方法都正确的是
选项
不纯物
除杂试剂
分离方法
A
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
溴苯(Br2)
NaOH溶液
分液
C
C2H5OH(H2O)
新制生石灰
重结晶
D
乙酸乙酯(乙酸)
饱和Na2CO3溶液
蒸馏
9．（2023秋·广东东莞·高二东莞市东莞中学校考阶段练习）某有机物只含C、H、O三种元素，其分子结构见图(图中键线可表示单键、双键或三键)，下列关于该物质的说法正确的是

A．是的同系物 B．分子结构中含有2个双键
C．含有三种官能团 D．核磁共振氢谱显示3组峰
10．（2022秋·广东广州·高二广东实验中学校联考期末）已知某有机物 A 的核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是

A．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，且个数之比为 1：2：3
B．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
C．若 A 的分子式为 C2H6O，则 A 可能为 CH3CH2OH
D．若 A 的分子式为 C3H6O2，则 A 的所有同分异构体均不能发生银镜反应
11．（2022春·福建福州·高二福建师大附中校考期中）下图两种化合物的结构或性质描述正确的是

A．不是同分异构体
B．共平面的碳原子数相同
C．质谱法中两种有机物的最大荷质比值不同
D．可用红外光谱或核磁共振氢谱区分
12．（2023秋·河北秦皇岛·高二秦皇岛一中校考期末）某烃A经红外光谱分析，含有、和三种基团，质谱分析得出质荷比最大的数据为86.下列有关A的描述合理的是
A．若核磁共振氢谱的峰面积之比为，则A的一氯代物有4种
B．有机物中，存在相对分子质量与A相同的苯的同系物
C．烃A可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．符合要求的烃A的可能结构有2种
13．（2023秋·河北保定·高二统考期末）利用核磁共振技术测定有机物分子三维结构的研究获得了2002年诺贝尔化学奖。某研究小组为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：
(一)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：生成和，消耗氧气6.72L(标准状况下)，则该物质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，得到如图①所示质谱图，则其相对分子质量为_______，该物质的分子式为_______。
(3)写出A可能的结构简式_______。
(二)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()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所含官能团名称为_______。
14．（2022秋·江苏无锡·高二校联考期中）按要求回答下列问题：
(1)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2，A的核磁共振氢谱图如图所示，则A的结构简式为_______，请预测B的核磁共振氢谱上有_______个峰(序号)。

(2)写出结构简式或名称：
①分子式为C8H10的芳香烃，苯环上的一溴取代物只有一种，写出该芳香烃结构简式_______。
②戊烷(C5H12)的某种同分异构体只有一种一氯代物，写出该戊烷的名称_______。
(3)烯烃中碳碳双键是重要的官能团，在不同条件下能发生多种变化。
①烯烃与高锰酸钾酸性溶液反应的氧化产物有如图的反应关系。

已知某烯烃的化学式为C5H10，它与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的产物若为乙酸(CH3COOH)和丙酸(CH3CH2COOH)，则此烯烃的结构简式是_______；若为二氧化碳和丁酮()，则此烯烃的结构简式是_______。
②双烯合成反应(即 Diels-Alder 反应)是一类二烯烃与单烯烃或炔烃作用生成六元环状化合物的反应，例如，最简单的 1，3-丁二烯和乙烯的作用表示为：。则由1-丁烯和 2，3-二甲基-1，3-丁二烯发生双烯合成反应的产物为_______。
15．（2022春·黑龙江哈尔滨·高二哈尔滨市第一二二中学校校考期末）正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下：
反应物和产物的相关数据如下：

相对分子质量
沸点/℃
密度
水中溶解性
正丁醇
74
117.2
0.8109
微溶
正丁醚
130
142.0
0.7704
几乎不溶
合成反应：
①将一定量的浓硫酸和14.8g正丁醇，按一定顺序添加到A中，并加几粒沸石。
②加热A中反应液，迅速升温至135℃，维持反应一段时间。
分离提纯：
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有一定量水的分液漏斗中，振摇后静置，分液得粗产物。
④粗产物依次用蒸馏水、NaOH溶液和蒸馏水洗涤，分液后再加入一定质量的无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏，收集馏分，得正丁醚6.5g。

请回答：
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为_______。
(2)加热A前，需先从_______(填“a”或“b”)口向B中通入水。
(3)分液漏斗在使用前须清洗干净并_______
(4)步骤④中加入NaOH溶液洗涤的目的为_______。
(5)步骤⑤中，加热蒸馏时应收集_______(填选项字母)左右的馏分。
A．100℃ B．117℃ C．135℃ D．142℃
(6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质，且分为上下两层，随着反应的进行，分水器中液体逐渐增多至充满时，上层液体会从左侧支管自动流回A，下层液体的主要成分为_______，反应完成的现象是_______。
(7)该实验的产率是_______。
16．（2022春·江西新余·高二校考期中）溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如表：


苯
液溴
溴苯
密度
0.88
3.10
1.50
沸点
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
按下列合成步骤回答问题：
(1)在a中加入15mL过量的无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白雾产生，a中发生的反应是____。继续滴加至液溴滴完。装置c的作用是____；水流方向是________(填“下进上出”或“上进下出”)；装置d的作用是____。
(2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2，写出除Br2的离子方程式：____Br2+____=____+____BrO+____。____
③用____操作获得粗溴苯，向其中加入少量无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是____。
(3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为____，要进一步提纯，下列操作中必须的是____(填入正确选项前的字母)。
A．重结晶      B．过滤     C．蒸馏     D．萃取
参考答案
1．C【详解】A．由题意可知，有机化合物燃烧后产物只有CO2和H2O，生成物中含有碳、氢、氧元素，依据原子守恒可知该物质中一定含有碳、氢元素，氧元素不能确定，A项错误；
B．苯的同系物的通式为CnH2n-6，其完全燃烧的化学方程式为CnH2n-6+O2nCO2+(n-3)H2O，当n=9时，则该物质分子式为C9H12，B项错误；
C．根据CxHy+(x+)O2xCO2+H2O可得，若反应前后气体体积不变，则y=4；若体积减少，则y小于4；反之，则大于4，C项正确；
D．因为1mol碳原子对应消耗1mol氧气分子，4mol氢原子对应消耗1mol氧气分子，而1mol碳原子的质量为12g，4mol氢原子的质量为4g，所以相同质量的烃完全燃烧，消耗的O2越多，则烃中氢元素的质量分数越高，D项错误；
故选C。
2．B【详解】A．质谱仪能测定物质的相对分子质量，故A错误；
B．F和Cl都是吸电子基，F的电负性比Cl大，对电子的吸引力更强，使羧基中羟基上的O-H键极性更大，更容易断裂，所以当乙酸中甲基上的三个氢原子被F或Cl取代时，得到的三氟乙酸的酸性比三氯乙酸强，故B正确；
C．甲烷分子中的氢原子连在碳原子上，碳的电负性比较小，不能形成氢键，故C错误；
D．臭氧是V形结构，是由极性键结合而成的极性分子，故D错误；
故选B。
3．B【详解】A．与溶液反应生成硫化铜沉淀，故除去乙炔中混有的少量：通过溶液，洗气，A正确；
B．苯甲酸在水中溶解度较小，冷却时会结晶析出，除去粗苯甲酸中混有泥沙和杂质，提纯主要步骤为：加热溶解、趁热过滤，冷却结晶，B错误；
C．常温下溴与氢氧化钠反应生成盐和水，溴苯和水不互溶，除去溴苯中混有的少量溴：加入足量溶液，振荡，静置，分液，C正确；
D．乙烯与溴发生加成反应，除去乙烷中混有的少量乙烯：通过溴水，洗气，D正确；
故选B。
4．C【详解】核磁共振氢谱只出现两组峰，说明只有两种不同化学环境的氢原子，峰面积之比为3：1，说明两种氢原子的个数比为3：1。
A．中含有3种不同化学环境的氢原子，A不符合题意；
B．CH3OOCCH2CH3中含有3种不同化学环境的氢原子，B不符合题意；
C．中含有2种不同化学环境的氢原子，两种氢原子个数比为6：2=3：1，C符合题意；
D．中含有2种不同化学环境的氢原子，两种氢原子的个数比为6：4=3：2，D不符合题意；
故选C。
5．B【详解】A．不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，故A正确；
B．CH3CH2OH与CH3OCH3的结构不同，最大荷比相同，则质谱图不完全相同，故B错误；
C．红外吸收光谱仪可以测得未知物中的化学键或官能团，CH3CH2OH和CH3OCH3所含官能团为羟基和醚键，可用红外光谱分析区别，故C正确；
D．X-射线衍射法是区分晶体和非晶体的最科学的方法，能获得晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等，故D正确；
故选：B。
6．D【详解】分析题中所列的四种化合物的分子组成，可得它们的分子式分别为C2H4、C4H6、C6H8、C8H10，由这四种化合物的分子式可知相邻分子间的组成系差为C2H2，设第n个物质的分子式为CxHy，则x=2+2(n-1)=2n，y=4+2(n-1)=2n+2，所以这一系列化合物的通式为C2nH2n+2，故选D。
7．A【详解】A．青蒿素分子不对称，除了甲基上的氢原子，还有其他类型的氢原子，不止三种，A项错误；
B．质谱仪通过质荷比确定相对分子质量，通过质谱法能确定青蒿素的相对分子质量，故B正确；
C．依据红外吸收光谱的特征频率可以鉴别有机物中含有哪些官能团，故C正确；
D．含有过氧基的物质在高温下易分解，通过检验青蒿素的热稳定性可以证明其中含有过氧基，故D正确；
故选A。
8．B【详解】A．二者均能被高锰酸钾氧化，不能除杂，故A错误；
B．溴与NaOH反应后，与溴苯分层，应分液分离，故B正确；
C．CaO与水反应后，增大与乙醇的沸点差异，然后蒸馏可分离，故C错误；
D．乙酸与碳酸钠反应后，与乙酸乙酯分层，然后分液可分离，故D错误；
故答案选B。
9．B【详解】由题干分子结构的示意图可知，黑球周围能形成4个共价键，即黑球代表碳原子，白球只能形成1个共价键，即白球代表氢原子，灰球可以形成两个键，即灰球代表氧原子，则该有机的结构简式为：,据此分析解题。
A．同系物是指结构相似(即官能团的种类和数目分别相同)且组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，由分析可知，题干中有机物含醛基和羧基，而中含有羟基和羧基，二者结构不相似，不是的同系物，A错误；
B．由分析可知，分子结构中含有2个碳氧双键，B正确；
C．由分析可知，该有机的结构简式为：,故含有醛基和羧基二种官能团，C错误；
D．根据等效氢可知，该有机物的核磁共振氢谱显示4组峰，D错误；
故答案为：B。
10．D【详解】A．峰的个数代表氢原子种类，峰面积比等于氢原子的个数比，由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，且个数之比为 1：2：3，A正确；
B．仅由其核磁共振氢谱只能知道氢原子种类、相对数目，无法得知其分子中的氢原子总数，B正确；
C．CH3CH2OH中有三种不同化学环境的氢原子，且个数之比为 1：2：3，C正确；
D．若 A 的分子式为 C3H6O2，则其HCOOCH2CH3能发生银镜反应，D错误；
故选D。
11．D【详解】A．由结构简式可知，和的分子式都为C10H14O，但结构不同，互为同分异构体，故A错误；
B．苯环和碳碳双键是平面结构，由结构简式可知，分子中共平面的碳原子数最多为9个，分子中共平面的碳原子数最多为7个，两种分子中共平面的碳原子数不同，故B错误；
C．由结构简式可知，和的分子式都为C10H14O，相对分子质量相同，所以质谱法中两种有机物的最大荷质比值相同，故C错误；
D．由结构简式可知，和的官能团不同、分子中氢原子的类型不同，所以可用红外光谱或核磁共振氢谱区分，故D正确；
故选D。
12．AD【详解】由含有的基团分析，该物质是烷烃，所以，得，为己烷；
A．核磁共振氢谱的峰面积之比为：　，A的一氯代物有4种，A正确；
B．烷烃是饱和烃，苯的同系物是不饱和烃，所以不存在相对分子质量与A相同的苯的同系物　，B错误；
C．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；
D．符合要求的烃A的可能结构有2种：、　，D正确；
故选A D。
13．(1)
(2)     46     C2H6O
(3)CH3OCH3、C2H5OH
(4)羟基
【详解】（1）有机物A置于氧气流中充分燃烧，生成和，即生成和，消耗氧气6.72L(标准状况下)，即消耗，根据原子守恒可知，有机物A含有，和，所以有机物A中元素的原子个数比是，故答案为。
（2）用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，如图①所示，则其相对分子质量为46，则该物质的分子式为C2H6O，故答案为46；C2H6O。
（3）有机物A分子式为C2H6O，可能是醇或醚，所以A可能的结构简式为CH3OCH3、C2H5OH；故答案为CH3OCH3、C2H5OH。
（4）根据有机物A的核磁共振氢谱示意图如图③，有机物A含有三种不同环境的H原子，所以A为醇，则A所含官能团名称为羟基，故答案为羟基。
14．(1)     BrCH2-CH2Br     2
(2)          2，2-二甲基丙烷(或新戊烷)
(3)     CH3CH=CHCH2CH3         
【详解】（1）化合物A和B的分子式都是C2H4Br2，A的核磁共振氢谱图显示A中只有一种等效氢原子，则A的结构简式为BrCH2-CH2Br，B的结构简式为CH3-CHBr2，B中有两种等效氢原子，故预测B的核磁共振氢谱上有2个峰(序号)。
（2）①分子式为C8H10的芳香烃，苯环上的一溴取代物只有一种，则苯环上有两个甲基，且位于对位上，则该芳香烃结构简式。
②戊烷(C5H12)的某种同分异构体只有一种一氯代物，该戊烷的结构简式为，用系统命名法命名为2，2-二甲基丙烷，习惯命名法命名为新戊烷。
（3）已知某烯烃的化学式为C5H10，它与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的产物若为乙酸(CH3COOH)和丙酸(CH3CH2COOH)，根据已知信息可知，双键碳原子上有一个氢原子时，被氧化为羧基，则此烯烃的结构简式是CH3CH=CHCH2CH3；双键碳原子上没有氢原子时，被氧化为羰基，双键碳原子上有两个氢原子时，被氧化为二氧化碳，则若为二氧化碳和丁酮()，则此烯烃的结构简式是。
②已知1，3-丁二烯和乙烯的作用表示为：。则由1-丁烯和 2，3-二甲基-1，3-丁二烯发生双烯合成反应的产物为。
15．(1)先加入正丁醇，再加入浓硫酸
(2)b
(3)检查是否漏水
(4)洗去有机层中残留的硫酸
(5)D
(6)     水     分水器中液体不再增多
(7)50%
【详解】正丁醇在浓硫酸存在下加热到135℃发生分子间脱水反应生成正丁醚和水，所得正丁醚粗产物中混有水、浓硫酸以及未反应的正丁醇等，用一定量的水先初步洗去浓硫酸，接着用NaOH溶液洗去有机层中残留的硫酸，再用蒸馏水洗去有机层中残留的NaOH以及中和反应生成的盐，分液后加入一定质量的无水CaCl2除去有机层中的H2O，此时正丁醚中混有的主要杂质为正丁醇，通过蒸馏，收集142℃左右的馏分得到正丁醚。
（1）浓硫酸的密度大于正丁醇的密度，为防止液体飞溅，类比浓硫酸的稀释，步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为：先加入正丁醇，再加入浓硫酸；答案为：先加入正丁醇，再加入浓硫酸。
（2）冷凝水的水流方向应与气流方向相反，故加热A前，需先从b口向B中通入水；答案为：b。
（3）分液漏斗在使用前须清洗干净并检查是否漏水；答案为：检查是否漏水。
（4）NaOH能与硫酸反应生成溶于水的盐，故步骤④中加入NaOH溶液洗涤的目的是洗去有机层中残留的硫酸；答案为：洗去有机层中残留的硫酸。
（5）步骤⑤中加热蒸馏的目的是获得正丁醚，正丁醚的沸点为142.0℃，故步骤⑤中加热蒸馏时应收集142℃左右的馏分；答案选D。
（6）反应时温度控制在135℃，根据各物质的沸点知，反应过程中分水器中收集到的液体物质为水和正丁醇，正丁醇微溶于水，故液体分为上下两层，正丁醇的密度比水的密度小，故上层液体的主要成分为正丁醇，当分水器中液体逐渐增多至充满时，上层液体会从左侧支管自动流回A，下层液体的主要成分为水；分水器可及时分离出反应生成的水，故反应完成的现象是分水器中液体不再增多；答案为：水；分水器中液体不再增多。
（7）14.8g正丁醇物质的量为=0.2mol，根据反应，理论生成正丁醚物质的量为0.1mol，质量为0.1mol×130g/mol=13g，该实验的产率为×100%=50%；答案为：50%。
16．(1)     +Br2+HBr     冷凝回流溴和苯，减小原料挥发损失     下进上出     吸收溴化氢和挥发的溴单质
(2)     3Br2+6OH-=+3H2O+5Br-     分液     干燥
(3)     苯     A
【解析】在铁作催化剂作用下，苯与液溴发生取代反应生成溴苯和HBr，液溴沸点低、易挥发，反应生成的HBr气体中混有挥发出的Br2，实验时用氢氧化钠溶液吸收HBr和未反应的Br2；向反应后的溶液中加水洗涤，过滤除去铁；滤液经水、氢氧化钠溶液、水依次洗涤后，分液得到粗苯；粗苯经干燥、蒸馏得到溴苯，据此回答；
（1）铁和溴反应生成三溴化铁，三溴化铁与苯作用，生成溴苯，同时有溴化氢生成，a中发生的化学方程式为：2Fe+3Br2=2FeBr3，+Br2+HBr，苯和液溴易挥发，使用冷凝管的目的是冷凝回流，减小原料挥发损失，且为提高冷凝效果，冷却水的流向是下进高出；装置d中氢氧化钠溶液的作用是吸收HBr和未反应的Br2，防止污染大气，装置d中倒置漏斗的作用是防倒吸和处理尾气，故答案为：+Br2+HBr；冷凝回流溴和苯，减小原料挥发损失；下进上出；吸收溴化氢和挥发的溴单质；
（2）②NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2，生成溴酸钠和水，离子方程式为3Br2+6OH-=+3H2O+5Br-，故答案为：3Br2+6OH-=+3H2O+5Br-；
③经过水洗分液分离后得到的粗溴苯，因溴苯微溶于水，故粗溴苯中仍有少量水分，加入的氯化钙有吸水性，所以氯化钙的作用是干燥，故答案为：分液；干燥；
（3）溴苯能溶于苯中，所以经以上分离操作后，溴苯中的主要杂质是苯，二者互溶应该采用蒸馏方法分离，故答案为：苯；A。