2024届鲁科版高考化学一轮复习第47讲认识有机化合物作业含答案

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第47讲 认识有机化合物
一、选择题:每小题只有1个选项符合题意。
1.按碳的骨架对有机化合物进行分类,下列说法正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.属于脂肪烃的衍生物
B.属于芳香族化合物
C.属于脂环化合物
D.属于芳香族化合物
答案D
解析是异丁烷,属于脂肪烃,A错误;芳香族化合物指含有苯环的化合物,不含苯环,属于环烯,B错误;结构中含有苯环,属于芳香族化合物,不是脂环化合物,C错误;含有苯环,属于芳香族化合物,D正确。
2.官能团是决定有机物性质的原子或原子团。下列物质的类别与所含官能团都正确的是(　　)

选项
A
B
物质
CH3OCH3
CH2CH2
类别
酮类
烯烃
官能团
—O—
CC
选项
C
D
物质
CH3CH2OCH2CH3

类别
醚类
羧酸
官能团

—OOCH

答案C
解析CH3OCH3所含官能团为醚键,属于醚类,A错误;CH2CH2属于烯烃,所含官能团为,B错误;属于羧酸,所含官能团为羧基,其结构为—COOH,D错误。

3.一种用于合成青蒿素类似物的原料的结构如图所示,关于该有机物的说法正确的是(　　)

A.其分子式为C12H18
B.属于环状化合物、芳香烃
C.分子中所有碳原子处于同一平面上
D.分子中含有π键,能使酸性KMnO4溶液褪色
答案D
解析由该有机物的结构简式可知,其分子式为C12H20,A错误;该有机物属于环状烯烃,但不是芳香烃,B错误;该有机物分子中有多个相连的饱和碳原子,故所有碳原子不可能处于同一平面上,C错误;该有机物含有碳碳双键,则含有π键,能被酸性KMnO4溶液氧化,可将MnO4-还原为Mn2+而使溶液褪色,D正确。
4.(2023河北邯郸十校联考)苯甲酸的熔点为122.13 ℃,微溶于水,易溶于乙醇,实验室制备少量苯甲酸的流程如图:
、MnO2苯甲酸
钾溶液苯甲酸固体
下列说法正确的是(　　)
A.操作1为蒸馏
B.操作2为过滤
C.操作3为酒精萃取
D.进一步提纯苯甲酸固体,可采用重结晶的方法
答案D
解析由题给流程可知,甲苯与高锰酸钾溶液共热、回流得到苯甲酸钾,过滤得到苯甲酸钾溶液;苯甲酸钾溶液经酸化、过滤得到苯甲酸固体。操作1为过滤,A错误;操作2为酸化,B错误;操作3是从溶液中获取苯甲酸,应为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,C错误;题给流程制得的苯甲酸固体中含有杂质,采用重结晶的方法可以进一步提纯苯甲酸固体,D正确。
5.有机化合物K的结构简式如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.K属于脂环化合物
B.K分子只含极性键,不含非极性键
C.K分子中的碳原子与氮原子的杂化方式相同
D.K分子中含有σ键、π键和大π键,分子间可以形成氢键
答案D
解析根据结构简式可知,K分子中含有苯环,属于芳香族化合物,A错误;K分子中碳原子之间形成非极性键,B错误;K分子中的碳原子的杂化方式有sp2、sp3两种,氮原子的杂化方式是sp3,C错误;K分子中含有苯环、双键和单键,因此含有大π键、π键和σ键,含有氨基和羟基,分子间可以形成氢键,D正确。
6.实验室可利用苯和液溴在三溴化铁的催化作用下发生取代反应制取溴苯,其制备及提纯过程为:制备→水洗并分液→碱洗并分液→水洗并分液分离,部分装置如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.制备装置a中长导管可加快产物的挥发
B.装置b用于制备过程中吸收尾气
C.分液时,有机层由装置c的上口倒出
D.分离应选择装置d
答案D
解析苯和液溴在三溴化铁的作用下反应剧烈,可以达到沸腾,使苯和液溴挥发,在经过长导管时,可以将其冷凝并回流;发生取代反应,产物中还有HBr气体,经过长导管最终被NaOH吸收,故长导管的作用是导气和冷凝回流,A错误。HBr极易溶于水,若用装置b吸收尾气容易引起倒吸,应该用倒扣的漏斗置于液面上,B错误。分液时,有机层的密度大,应该在下口放出,C错误。分离粗溴苯应利用苯与溴苯的沸点不同进行蒸馏,应选择装置d,D正确。
7.某小分子抗癌药物的分子结构如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.该有机物属于芳香族化合物,含有4种不同官能团
B.该有机物分子中含有σ键和π键,故能发生取代反应和加成反应
C.该有机物分子中所有原子可能处于同一平面内
D.该有机物能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,且原理相同
答案B
解析该有机物含有苯环,属于芳香族化合物;含有5种不同官能团,分别为羧基、碳溴键、酯基、碳碳双键和羟基,A错误。该有机物含有苯环和双键,故含有σ键和π键,根据两种共价键的特征性质推测,能发生取代反应和加成反应,B正确。该有机物中连有Br原子的碳原子采取sp3杂化,故分子中所有原子不可能处于同一平面内,C错误。该有机物含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,可被酸性KMnO4溶液氧化,故褪色的原理不同,D错误。
8.(2023山东聊城期末)某烃的含氧衍生物X的蒸汽密度是相同状况下H2的37倍。将7.4 g X在足量氧气中充分燃烧,并将产物依次通过足量浓硫酸和碱石灰,测得浓硫酸和碱石灰分别增重9.0 g和17.6 g。X的核磁共振氢谱如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A.X的结构简式为
B.X的质谱图中最大质荷比为74
C.X显酸性,能使紫色石蕊溶液变红
D.与X具有相同官能团的同分异构体共有3种(不考虑立体异构)
答案C
解析烃的含氧衍生物X的蒸汽密度是相同状况下H2的37倍,则X的相对分子质量为37×2=74,7.4gX的物质的量为0.1mol。测得浓硫酸和碱石灰分别增重9.0g和17.6g,则有n(H2O)=9.0g18g·mol-1=0.5mol,n(CO2)=17.6g44g·mol-1=0.4mol。0.1molX中含有1molH原子,含有0.4molC原子,7.4gX中含有O原子的质量为7.4g-1×1g-0.4×12g=1.6g,n(O)=0.1mol,故该有机物中C、H、O的个数比为4∶10∶1,X的分子式为C4H10O。根据核磁共振氢谱图可知,X中含有4种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为1∶1∶2∶6,则X的结构简式为,A正确;X的相对分子质量为74,则X的质谱图中最大质荷比为74,B正确;X属于醇类,不能发生电离,不能使紫色石蕊溶液变红,C错误;X的官能团是—OH,与X具有相同官能团的同分异构体有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH2CH3、
3种,D正确。
9.(2023辽宁抚顺六校联考)下列有关有机化合物分离、提纯的方法错误的是(　　)

选项
混合物
试剂
分离提纯方法
A
乙烯(SO2)
NaOH溶液
洗气
B
乙醇(乙酸)
NaOH溶液
分液
C
苯(苯甲酸)
NaOH溶液
分液
D
乙烷(乙烯)
溴水
洗气

答案B
解析SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,乙烯与NaOH不反应,可通过盛有NaOH溶液的洗气瓶除去乙烯中的SO2,A正确;乙酸与NaOH溶液反应,乙醇溶于水,不能进行分液,B错误;苯甲酸与NaOH溶液反应生成苯甲酸钠和H2O,苯与NaOH溶液不反应且不溶于NaOH溶液,混合液分层,可进行分液,C正确;乙烯与溴水发生加成反应,乙烷不反应,可以通过盛有溴水的洗气瓶洗气,D正确。
10.某实验小组用甲苯()与浓硝酸、浓硫酸的混酸在50~55 ℃下反应,生成对硝基甲苯()和邻硝基甲苯()。相关物质的性质如下:

有机物
密度(g·cm-3)
沸点/℃
溶解性
甲苯
0.866
110.6
不溶于水
对硝基甲苯
1.286
237.7
不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯
1.162
222
不溶于水,易溶于液态烃

分离反应后所得混合物的方案如下:

下列说法不正确的是(　　)
A.配制混酸的操作:先量取浓硫酸于烧杯中,再加入浓硝酸,并不断搅拌
B.实验中控制温度在50~55 ℃,应采用水浴加热
C.操作1的名称是分液,操作2的名称是蒸馏
D.分离对硝基甲苯和邻硝基甲苯的混合物可采用多次蒸馏的方法
答案A
解析浓硫酸的密度大于浓硝酸的密度,故配制混酸时,要先加入浓硝酸,后加入浓硫酸,且不断搅拌、散热,A错误。制备邻、对硝基甲苯在50~55℃下反应,为使其受热均匀,可采用水浴加热,B正确。甲苯和邻、对硝基甲苯均不溶于水,操作1分离得到有机混合物和无机混合物,故操作1是分液;操作2分离有机混合物得到甲苯和邻、对硝基甲苯,分离互溶的液态有机物应为蒸馏操作,C正确。对硝基甲苯和邻硝基甲苯的沸点相差不大且互溶,应采用多次蒸馏的方法,D正确。
二、非选择题
11.(1)[2022海南卷,18(4)]E
()和F
()可用　　　　　(写出试剂)鉴别。 
(2)[2022湖北卷,17(2)]化合物B
()核磁共振氢谱的吸收峰有　　　　　组。 
(3)[2021湖南卷,19(3)]M
()中虚线框内官能团的名称为a　　　　　,b　　　　　。 
(4)[2021湖北卷,17(1)]
E()中的官能团名称是　　　　　、　　　　　。 
答案(1)氯化铁溶液　(2)5
(3)酰胺基　羧基　(4)醛基　醚键
12.有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,是我国批准使用的香料产品,其沸点为148 ℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化
(1)蒸馏装置如图1所示,仪器a的名称是　　　,图中虚线框内应选用右侧的　　　　　(填“仪器x”或“仪器y”)。 

图1
步骤二:确定M的实验式和分子式
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为　　　　　　　　。 
②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为　　　　　,分子式为　。 
步骤三:确定M的结构简式
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为1∶3∶1∶3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。

图2

图3
M中官能团的名称为　　　　　,M的结构简式为　　　　　(填键线式)。 
(4)写出两种含有酯基的M的同分异构体的结构简式:　。 
答案(1)蒸馏烧瓶　仪器y
(2)①C2H4O　②88　C4H8O2
(3)羟基、酮羰基　
(4)CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、
HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3(任写两种)
解析(1)仪器a的名称为蒸馏烧瓶;蒸馏时使用仪器y(直形冷凝管),仪器x(球形冷凝管)一般用于冷凝回流装置中。
(2)计算该有机物中氧元素的质量分数:w(O)=100%-54.5%-9.1%=36.4%,分子内各元素原子的个数比为N(C)∶N(H)∶N(O)=54.5%12∶9.1%1∶36.4%16≈2∶4∶1,故实验式为C2H4O。M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为2×44=88;设分子式为(C2H4O)n,则有44n=88,n=2,则M的分子式为C4H8O2。
(3)根据核磁共振氢谱图中有4组峰,且峰面积之比为1∶3∶1∶3,说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子,且个数比为1∶3∶1∶3,结合红外光谱图所示含有C—H、O—H、CO等化学键,其结构简式为,所含官能团为羟基、酮羰基,其键线式写作。
(4)酯基为—COO—,含有酯基的M的同分异构体的结构简式为CH3COOCH2CH3、
HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3。