2022年高三化学寒假学业分层测评：04研究有机化合物的一般步骤和方法+Word版含解析

这是一份2022年高三化学寒假学业分层测评：04研究有机化合物的一般步骤和方法+Word版含解析，共8页。试卷主要包含了下列有关实验原理或操作正确的是，根据以下有关某有机物的组成等内容，欢迎下载使用。
1．下列有关实验原理或操作正确的是 ( )
A．①分离CCl4和水
B．②洗涤沉淀时，向漏斗中加适量水，搅拌并滤干
C．③液体分层，下层呈无色
D．④除去氯气中的少量氯化氢
【解析】 洗涤沉淀时，不能搅拌，以防滤纸破损，B错。C中下层为碘的CCl4溶液，为紫色，C错。D中洗气时应是长管进，短管出，D错。
【答案】 A
2．现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合液，已知它们的性质如下表：
据此，将乙二醇和丙三醇分离的最佳方法是( )
A．萃取 B．升华
C．蒸馏 D．蒸发
【解析】 根据表中乙二醇和丙三醇两物质性质的对比可知：应根据它们沸点的差异，选择蒸馏的方法进行分离。
【答案】 C
3．在实验室中，下列除杂的方法正确的是( )
A．溴苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，用汽油萃取出溴
B．乙烷中混有乙烯，通入H2在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷
C．硝基苯中混有浓硫酸和浓硝酸，将其倒入NaOH溶液中，静置，分液
D．乙烯中混有CO2和SO2，将其通过盛有NaHCO3溶液的洗气瓶
【解析】 Br2可与KI反应生成I2，I2易溶于溴苯和汽油，且溴苯也与汽油互溶，A错；乙烷中混有乙烯，通入H2使乙烯转化为乙烷时，无法控制加入H2的量，B错；CO2和SO2通过盛NaHCO3溶液洗气瓶时，只有SO2被吸收且反应又生成CO2，应通过NaOH溶液洗气，D错。
【答案】 C
4．如图是某有机物核磁共振氢谱图，则该有机物的结构简式是( )
A．CH3COOCH2CH3
B．CH3CH===CHCH3
C．CH3CH2CH3
D．CH3CHOHCH3
【解析】 由核磁共振氢谱图可知该有机物中有三种类别不同的氢原子，且个数比为3∶3∶2，只有A项符合题意。
【答案】 A
5．某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图只有C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是( )
A．CH3CH2OCH3 B．CH3CH(OH)CH3
C．CH3CH2OH D．CH3COOH
【解析】 A中不存在O—H键；C中相对分子质量不是60；D中还存在C===O键，只有B正确。
【答案】 B
6．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 B．甲烷
C．丙烷 D．乙烯
【解析】 从图中看出其最右边峰质荷比为16，其相对分子质量为16，为甲烷。
【答案】 B
7．某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中错误的是( )
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．由核磁共振氢谱图可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子
C．若A的分子式为C2H6O，则其结构简式为CH3—O—CH3
D．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
【解析】 A．由红外光谱可知，该有机物中含有C—H、O—H、C—O等，因此至少有三种不同的化学键，正确。B.由核磁共振氢谱可知，该有机物有三个吸收峰，因此分子中有三种不同的氢原子，正确。C.若A的分子式为C2H6O，则其结构是CH3CH2OH，错误。D.仅由其核磁共振氢谱只能确定H原子的种类及个数比，无法得知其分子中的氢原子总数，正确。
【答案】 C
8．下列四幅谱图是结构简式为CH3CH2OH、CH3OCH3、CH3CH2CH2OH和的四种有机物的核磁共振氢谱。其中属于CH3CH2CH2OH的核磁共振氢谱图的是( )
【解析】 CH3CH2CH2OH分子中有4种不同化学环境的氢原子，其核磁共振氢谱图中应有4个吸收峰。
【答案】 A
9．根据以下有关某有机物的组成：
(1)测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧实验测得其碳的质量分数为64.86%，氢的质量分数为13.51%，则其实验式是________。
(2)确定分子式：下图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量为________，分子式为________。
【解析】 (1)该有机物的分子中C、H、O的原子个数比为：n(C)∶n(H)∶n(O)＝eq \f(64.86%,12)∶eq \f(13.51%,1)∶eq \f(1－64.86%－13.51%,16)≈4∶10∶1，因此该有机物的实验式为C4H10O。(2)根据质谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量，该有机物的相对分子质量为74，因此该有机物的分子式为C4H10O。
【答案】 (1)C4H10O (2)74 C4H10O
10．根据研究有机化合物的步骤和方法，填满下列空格：
【解析】 (1)根据公式M＝D·M(CH4)计算该有机物的相对分子质量等于16×4.375＝70；(2)由A的燃烧反应知，5.6 g A含有m(C)＝17.6 g×eq \f(12,44)＝4.8 g，m(H)＝7.2 g×eq \f(2,18)＝0.8 g，确定该有机物只含有碳、氢两种元素，实验式为CH2，设分子式为(CH2)n，则12n＋2n＝70，n＝5，分子式为C5H10；(3)符合分子式为C5H10的有烯烃或环烷烃，若能使溴水褪色，则为烯烃；若不能，则为环烷烃；(4)读取该核磁共振氢谱共有四个吸收峰，吸收峰面积之比为1∶1∶2∶6，环烷烃的核磁共振氢谱均不符合，只有烯烃中符合题意。
【答案】 (1)70 (2)CH2 C5H10
(3)烯烃 环烷烃
(4)
能力提升]
11．下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是( )
A．2,2,3,3­四甲基丁烷
B．2,3,4­三甲基戊烷
C．3,4­二甲基己烷
D．2,5­二甲基己烷
【解析】 核磁共振氢谱中出现三组峰说明分子中存在三种不同的氢原子，A.2,2,3,3­四甲基丁烷分子中只存在1种氢原子；B.2,3,4­三甲基戊烷分子中存在4种氢原子；C.3,4­二甲基己烷分子中存在4种氢原子；D.2,5­二甲基己烷分子中存在3种氢原子。
【答案】 D
12．某化合物6.4 g在氧气中完全燃烧，只生成8.8 g CO2和7.2 g H2O。下列说法中正确的是( )
A．该化合物仅含碳、氢两种元素
B．该化合物中碳、氢原子个数比为1∶4
C．无法确定该化合物是否含有氧元素
D．该化合物一定是C2H8O2
【解析】 n(CO2)＝eq \f(8.8 g,44 g·ml－1)＝0.2 ml，知m(C)＝12 g·ml－1×0.2 ml＝2.4 g，n(H2O)＝eq \f(7.2 g,18 g·ml－1)＝0.4 ml，知m(H)＝1 g·ml－1×0.8 ml＝0.8 g；则m(O)＝6.4 g－2.4 g－0.8 g＝3.2 g，n(O)＝eq \f(3.2 g,16 g·ml－1)＝0.2 ml，n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.2∶0.8∶0.2＝1∶4∶1，所以此化合物为CH3OH。
【答案】 B
13．图(1)和图(2)是A、B两种物质的核磁共振氢谱。已知A、B两种物质都是烃类，都含有6个氢原子。请根据图(1)和图(2)两种物质的核磁共振氢谱图选择出可能属于图(1)和图(2)的两种物质 ( )
A．A是C3H6；B是C6H6
B．A是C2H6；B是C3H6
C．A是C2H6；B是C6H6
D．A是C3H6；B是C2H6
【解析】 核磁共振氢谱是记录不同化学环境的氢原子核对电磁波的吸收情况来推知氢原子种类的谱图。根据题目给出的谱图，图(1)表示分子中只有1种氢原子。图(2)表示分子中氢原子有3种，且比例为2∶1∶3，符合此情况的为B。
【答案】 B
14．实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理：
＋KCl
已知苯甲酸易被空气氧化，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 ℃，难溶于水。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中温度计水银球在蒸馏烧瓶中放置的位置应是________(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______。
【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，两种液体可用萃取分液法分离。(2)溶解在乙醚中的苯甲醇沸点高于乙醚，可蒸馏分离。(3)加入盐酸后生成的苯甲酸为微溶于水的晶体，可过滤分离。
【答案】 (1)萃取分液 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
34．8 ℃
物质
分子式
熔点/℃
沸点/℃
密度/ g·cm－3
溶解性
乙二醇
C2H6O2
－11.5
198
1.11
易溶于水和乙醇
丙三醇
C3H8O3
17.9
290
1.26
与水和乙醇任意比互溶
实验步骤
解释实验结论
测得A的蒸气密度是同状况下甲烷的4.375倍
(1)A的相对分子质量为____________
将5.6 g A在足量氧气中充分燃烧，并将产物依次通过浓硫酸和碱石灰，分别增重7.2 g和17.6 g
(2)A的实验式为________；A的分子式为________
将A通入溴水，溴水褪色
(3)说明A属于__________(若不褪色，则A属于______)
A的核磁共振氢谱如下：
(4)综上所述，A的结构简式为____________________