高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二节 研究有机化合物的一般方法同步练习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二节 研究有机化合物的一般方法同步练习题，共10页。试卷主要包含了天然色素的提取常会用到萃取操作，研究有机物的一般步骤，现有三组混合液等内容，欢迎下载使用。
第二节　研究有机化合物的一般方法课后·训练提升基础巩固1.天然色素的提取常会用到萃取操作。现在有用水提取的天然色素,下列溶剂不能用来富集这些天然色素的是(　　)。A.四氯化碳 B.苯C.乙醇 D.直馏汽油答案:C解析:乙醇与水互溶,不能用来富集水中的色素。2.研究有机物的一般步骤:分离提纯→确定最简式→确定分子式→确定结构式。以下研究有机物的方法错误的是(　　)。A.蒸馏:分离提纯液态有机混合物B.燃烧法:研究确定有机物成分的有效方法C.对粗苯甲酸提纯时操作为:加热溶解,蒸发结晶,过滤D.红外光谱图:确定有机物分子中的官能团或化学键答案:C解析:蒸馏是利用互溶液态混合物中各成分的沸点不同而进行物质分离的方法,液态有机混合物中各成分沸点不同,因而可采取蒸馏,故A项正确;利用燃烧法,能得到有机物燃烧后的无机产物,并作定量测定,最后算出各元素原子的质量分数,得到实验式或最简式,故B项正确;粗苯甲酸经过加热溶解→趁热抽滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥→纯苯甲酸,故C项错误;不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上吸收峰的位置不同,所以红外光谱图能确定有机物分子中的化学键或官能团,故D项正确。3.以下关于萃取、分液操作的叙述中,正确的是(　　)。A.把混合液体转移至分液漏斗,塞上玻璃塞,如图用力振荡B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气C.经几次振荡并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层D.分液时,需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开活塞答案:D解析:为使液体混合均匀,两手分别顶住玻璃塞和活塞,使分液漏斗倒转过来,不能用力振荡,A项错误;振荡几次后打开活塞放气,不需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气,B项错误;液体混合均匀后将分液漏斗放在铁架台上静置待液体分层,C项错误;分液时将分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,打开活塞,放出下层液体,关闭活塞后再从上口倒出上层液体,D项正确。4.某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法中正确的是(　　)。未知物A的红外光谱未知物A的核磁共振氢谱A.由红外光谱可知,该有机物中只有三种不同的化学键B.该有机物分子中有两种处于不同化学环境的氢原子C.若A的分子式为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答案:D解析:由红外光谱可知分子中至少含有C—H、C—O、O—H三种不同的化学键,故A项错误;核磁共振氢谱中有3组峰说明分子中有3种处于不同化学环境的氢原子,故B项错误;若A的分子式为C2H6O,CH3—O—CH3中只有一种氢原子,所以核磁共振氢谱中应只有1组峰,与图像不符合,故C项错误;核磁共振氢谱中只能确定氢原子种类,不能确定氢原子总数,故D项正确。5.确定有机化合物组成和结构的方法很多,下列说法错误的是(　　)。A.质谱仪可用于有机物相对分子质量的测定B.异丁烷的核磁共振氢谱中有2组峰C.核酸是生物体遗传信息的载体,通过红外光谱可检测其结构中存在多种单键、双键、氢键等化学键D.X射线衍射法测得环异戊二烯的结构为,其所有原子不可能共平面答案:C解析:用质谱仪测定的有机物的最大质荷比为该物质的相对分子质量,故A项正确;异丁烷结构简式是,3个甲基上的氢原子位置相同,属于同一种氢原子,甲基连接的碳原子上的氢原子属于另一种氢原子,故异丁烷的核磁共振氢谱中有2组峰,故B项正确;氢键属于分子间作用力,不属于化学键,故C项错误;环异戊二烯分子中含有饱和碳原子,具有甲烷的四面体结构,因此分子中所有原子不可能共平面,故D项正确。6.现有三组混合液:①乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液　②乙醇和丁醇　③溴和溴化钠溶液。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、蒸馏、分液C.分液、蒸馏、萃取 D.蒸馏、萃取、分液答案:C解析:①中乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度较小,可以用分液法将两者分离;②中乙醇和丁醇能相互溶解,但两者沸点不同,可以用蒸馏法将两者分离;③中由于溴在有机溶剂中的溶解度比在水中的溶解度大得多,故可以用萃取法将两者分离。7.下列是除去括号内杂质的有关操作,其中正确的是(　　)。A.苯(己烷)—分液B.NO(NO2)—通过水洗、干燥后,用向下排气法收集C.乙烷(乙烯)—让气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶D.乙醇(乙酸)—适量CaO,蒸馏答案:D解析:A项中苯和己烷都为有机化合物,能互溶,无法用分液法进行分离;B项中NO不能用排空气法收集;C项中乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2,因此除去原杂质,引进新杂质,不正确;D项中将乙酸转化为难挥发的盐,从而可以采用蒸馏法将乙醇提纯。8.为测定某有机化合物的结构,用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱,则该有机化合物可能是(　　)。A.C2H5OHB.C.D.答案:A解析:根据有机化合物的核磁共振氢谱知该有机化合物中含有3种处于不同化学环境的氢原子,且峰面积之比为3∶2∶1。乙醇分子中含有3种处于不同化学环境的氢原子,峰面积之比为3∶2∶1,A项正确;2-甲基丙烯中含有2种处于不同化学环境的氢原子,B项错误;对氨基苯酚中含有4种处于不同化学环境的氢原子,C项错误;对二甲苯中含有2种处于不同化学环境的氢原子,D项错误。9.下列装置中有机化合物样品在电炉中充分燃烧,通过测定生成的CO2和H2O的质量,来确定有机化合物的分子式。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)若实验中所取样品含C、H元素,可能含有O元素,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,则该样品的分子式为　　　　　　。 (4)若该有机化合物的核磁共振氢谱如下图所示,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,会影响测定结果的准确性,应在E后再增加一个装置,其主要目的是                          　。 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装置中无水氯化钙是吸收生成的水;E装置中碱石灰是吸收生成的二氧化碳。(3)E装置质量增加0.88g为二氧化碳的质量,可得碳元素的质量:0.88g×=0.24g,D装置质量增加0.36g是水的质量,可得氢元素的质量:0.36g×=0.04g,从而可推出含氧元素的质量:(0.44-0.24-0.04)g=0.16g,设最简式为CxHyOz,则x∶y∶z==2∶4∶1,即最简式为C2H4O,又因为相对分子质量为44,则最简式就是该样品的分子式。(4)根据该有机化合物的核磁共振氢谱图,峰面积之比为1∶3,则其结构简式为CH3CHO。(5)某同学认为E和空气相通,会影响测定结果的准确性,应在E后再增加一个装置,吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,避免产生误差。能力提升1.某有机化合物A用质谱仪测定如图1,核磁共振氢谱示意图如图2,则A的结构简式可能为(　　)。图1图2A.HCOOHB.CH3CHOC.CH3CH2OHD.CH3CH2CH2COOH答案:C解析:根据图示可知,该有机化合物的最大质荷比为46,则A的相对分子质量为46,故B、D项错误;根据图示核磁共振氢谱可知,A分子的核磁共振氢谱有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项正确。2.按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物:下列说法错误的是(　　)。A.步骤(1)需要过滤装置B.步骤(2)需要用到分液漏斗C.步骤(3)需要用到坩埚D.步骤(4)需要蒸馏装置答案:C解析:步骤(1)是分离固液混合物,其操作为过滤,A项正确;步骤(2)分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗,B项正确;步骤(3)是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿,C项错误;步骤(4)是利用沸点不同采用蒸馏得到甲苯,D项正确。3.下列有机化合物的核磁共振氢谱中吸收峰的数目不正确的是(　　)。A.(2组)B.(5组)C.(3组)D.(4组)答案:A解析:A有两个对称轴,有3种处于不同化学环境的氢原子,有3组峰;B有一个对称轴,有5种处于不同化学环境的氢原子,有5组峰;C中要注意单键可以转动,因此左边两个甲基是相同的,右边3个甲基也是相同的,因此有3种处于不同化学环境的氢原子,有3组峰;D中有一个对称中心,因此有4种处于不同化学环境的氢原子,有4组峰。4.某化合物的结构(键线式)及球棍模型如下:该有机化合物分子的核磁共振氢谱图如下:下列关于该有机化合物的叙述正确的是(　　)。A.该有机化合物有6种不同化学环境的氢原子B.该有机化合物属于芳香族化合物C.键线式中的Et代表的基团为—CH3D.该有机化合物分子中含有酯基答案:D解析:由核磁共振氢谱图可知有8种不同化学环境的氢原子,A项错误;由键线式可看出,该物质中无苯环,不属于芳香族化合物,B项错误;Et代表的基团为—CH2CH3,C项错误。5.实验室制备苯甲醇和苯甲酸的反应原理是2+KOH++HCl+KCl已知苯甲醛易被空气氧化,苯甲醇的沸点为205.3 ℃;苯甲酸的熔点为121.7 ℃,沸点为249 ℃,溶解度为0.34 g;乙醚的沸点为34.8 ℃,微溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下所示:试根据上述信息回答下列问题:(1)操作Ⅰ的名称是　　　　　　,乙醚溶液中所溶解的主要成分是　　　　　　。 (2)操作Ⅱ的名称是　　　　　　,产品甲是　　　　　　　。 (3)操作Ⅲ的名称是　　　　　　,产品乙是　　　　　　　。 (4)如图所示,操作Ⅱ中温度计水银球上沿放置的位置应是　　　　(填“a”“b”“c”或“d”)。该操作中,除需蒸馏烧瓶、温度计外,还需要的玻璃仪器是　　　　　　　　　　,收集产品甲的适宜温度为　　　　　　　。答案:(1)分液　苯甲醇　(2)蒸馏　苯甲醇(3)过滤　苯甲酸(4)b　冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管　34.8 ℃解析:(1)由题意可知,白色糊状物为苯甲醇和苯甲酸钾,加入水和乙醚后,根据相似相溶原理,乙醚中溶有苯甲醇,水中溶有苯甲酸钾,两种液体可用分液法分离。(2)溶解在乙醚中的苯甲醇的沸点远高于乙醚,可通过蒸馏分离。(3)加入盐酸后生成的苯甲酸为微溶于水的晶体,可通过过滤分离。(4)蒸馏时温度计水银球上沿放置的位置应是蒸馏烧瓶支管口附近,即b处。收集产品苯甲醇而除去乙醚,根据两者沸点可知适宜温度为34.8℃。6.有机化合物乙偶姻存在于啤酒中,是酒类调香中一种极其重要的化合物。某研究性学习小组为确定乙偶姻的结构,进行如下探究。步骤一:将乙偶姻蒸气和氧气的混合气体通过热的氧化铜(催化剂)氧化成二氧化碳和水,再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收,装置如图1。图12.64 g乙偶姻的蒸气氧化产生5.28 g二氧化碳和2.16 g水。步骤二:升温使乙偶姻汽化,测其密度是相同条件下H2的44倍。步骤三:用核磁共振仪测出乙偶姻的核磁共振氢谱如图2,图中4组峰的面积比为1∶3∶1∶3。步骤四:利用红外光谱仪测得乙偶姻分子的红外光谱如图3。图2图3(1)图1装置中两只U形管不能互换的理由是　　　　　　　　　　　　。 (2)乙偶姻的摩尔质量为　　　　　　　　　　　　　。 (3)乙偶姻的分子式为　　　　　　。 (4)乙偶姻的结构简式为　　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)气体通过NaOH时同时会吸收水蒸气和CO2,干扰元素的验证(2)88 g·mol-1(3)C4H8O2(4)解析:步骤一:无水氯化钙能够吸水,2.16g水的物质的量为=0.12mol;固体氢氧化钠能够吸收二氧化碳,5.28g二氧化碳的物质的量为=0.12mol; n(C)=n(CO2)=0.12mol,m(C)=1.44g;n(H)=2n(H2O)=0.24mol,m(H)=0.24g,因此m(O)=2.64g-1.44g-0.24g=0.96g,n(O)==0.06mol;因此n(C)∶n(H)∶n(O)=0.12∶0.24∶0.06=2∶4∶1,最简式为C2H4O;步骤二:测该气态有机化合物密度是相同条件下H2的44倍,可知该有机化合物的相对分子质量为88,Mr[(C2H4O)n]=88,n=2,所以该有机化合物的分子式为C4H8O2;步骤三:用核磁共振仪测出乙偶姻的核磁共振氢谱中4组峰的面积比为1∶3∶1∶3,可知结构中含有2个甲基;步骤四:利用红外光谱仪测得乙偶姻分子的红外光谱如图3,由此可知该有机化合物的结构简式为。