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高中化学第二节 研究有机化合物的一般方法课堂检测
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这是一份高中化学第二节 研究有机化合物的一般方法课堂检测，共7页。试卷主要包含了下列有关实验原理或操作正确的是等内容，欢迎下载使用。
A组·基础达标
1．下列化合物的核磁共振氢谱图中吸收峰的组数不正确的是( )
A． 3组B． 5组
C． 3组D． —CH3 5组
【答案】D
【解析】D中有一个对称中心，因此有4种等效氢原子，有4组峰，错误。
2．(2023·天津河西期中)具有下列结构的化合物，其核磁共振氢谱中有两组峰的是( )
A．CH3CH3B．CH3CH2OH
C．CH3OCH3D．CH3COOH
【答案】D
【解析】CH3CH3只有一种等效氢，核磁共振氢谱中只有一组峰，A错误；CH3CH2OH有3种等效氢，核磁共振氢谱中有3组峰，B错误；CH3OCH3只有一种等效氢，核磁共振氢谱中只有一组峰，C错误；CH3COOH有两种等效氢，核磁共振氢谱中有两组峰，D正确。
3．化学家们合成了如图所示的一系列星烷，如三星烷、四星烷、五星烷等。下列说法正确的是( )
A．它们之间互为同系物
B．六星烷的分子式为C18H24
C．四星烷与互为同分异构体
D．它们的一氯代物均只有1种
【答案】B
【解析】三星烷、四星烷、五星烷的分子式分别为C9H12、C12H16、C15H20，它们不符合同系物的概念，A错误；的分子式为C12H14，与四星烷的分子式不相同，C错误；它们的一氯代物均只有2种，D错误。
4．如图所示为实验室从石油中分离出汽油、煤油、柴油等的装置图。下列有关说法中不正确的是( )
A．蒸馏得到的各馏分是纯净物
B．冷却剂应从c管进入冷凝管中
C．仪器a、d的名称分别为蒸馏烧瓶、锥形瓶
D．实验中，a中应加入一些碎瓷片或沸石
【答案】A
【解析】石油蒸馏得到的各组分仍是混合物，A错误。
5．某有机化合物M完全燃烧时只生成CO2、H2O，且1 ml M完全燃烧时生成的CO2比H2O少1 ml。下列有关M的说法中正确的是( )
A．一定含有碳、氢元素，一定不含氧元素
B．一定含有碳、氢、氧三种元素
C．可能是乙醇，不可能是乙烯
D．不可能与单质钠发生反应
【答案】C
【解析】由燃烧产物数量关系知，1 ml M中碳原子数目比氢原子数目少2 ml，即M分子中C原子数目的2倍比氢原子数目少2个，因此M可能是乙醇，乙醇能与钠反应，C正确，D错误；依质量守恒定律可确定M中一定含有碳、氢元素，无法确定其是否含有氧元素，A、B均错误。
6．下列最简式中，不用相对分子质量就可以确定分子式的是( )
①CH3 ②CH2 ③CH ④C2H5O
A．①④B．①②④
C．②④D．②③
【答案】A
【解析】 将CH3扩大两倍得到C2H6，因N(H)＝2N(C)＋2，故分子式就是C2H6；将C2H5O扩大两倍得到C4H10O2，N(H)＝2N(C)＋2，故分子式就是C4H10O2。
7．制备环己烯的反应和实验装置如图所示：
eq \(―――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△))＋H2O。
可能用到的数据如下表所示：
下列说法错误的是( )
A．反应物加入顺序：先加入环己醇，然后在冷却搅动下缓慢加入浓硫酸
B．粗产物用少量碳酸钠溶液洗涤，洗涤后的环己烯粗产物应该从分液漏斗下口流出
C．蒸馏时冷凝管中冷却水由a口进入，b口流出
D．洗涤后的环己烯粗产物需经蒸馏操作提纯，收集83 ℃左右的馏分
【答案】B
【解析】由于浓硫酸稀释放热，因此反应物加入顺序：先加入环己醇，然后在冷却搅动下缓慢加入浓硫酸，A说法正确；环己烯密度比水小，位于上层，应从分液漏斗上口倒出，B说法错误；冷凝管中冷却水从下口进上口出，冷凝效果好，C说法正确；环己烯中溶有环己醇，根据沸点差别可知，用蒸馏操作进行分离，应收集83 ℃左右的馏分，D说法正确。
B组·能力提升
8．某气态有机化合物X含有C、H、O三种元素，已知下列条件，现欲确定X的分子式，所需的最少条件是( )
①X中含碳质量分数 ②X中含氢质量分数
③X在标准状况下的体积 ④质谱法确定X的相对分子质量 ⑤X的质量
A．①②B．①②④
C．①②⑤D．③④⑤
【答案】B
【解析】由C、H的质量分数可推出O的质量分数，由各元素的质量分数可确定X的实验式，由相对分子质量和实验式可确定X的分子式，B正确。
9．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，向漏斗中加入适量水，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
【答案】A
【解析】搅拌易导致滤纸破损，B错误；下层呈紫色，C错误；气体应从右侧导管口进入，D错误。
10．(2023·湖北华大新高考联盟质检)β-丙内酯(如图)是广泛应用的疫苗灭活剂。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A．分子中所有原子共平面
B．核磁共振氢谱显示有两组峰
C．可以发生取代反应
D．与丙烯酸(CH2==CH－COOH)互为同分异构体
【答案】A
【解析】分子中存在两个亚甲基(—CH2—)，所有原子不可能共平面，A错误；分子中存在两种不同化学环境的氢原子，故核磁共振氢谱显示有两组峰，B正确；该有机物含有酯基，可以发生水解反应，也是取代反应，C正确；β－丙内酯与丙烯酸分子式均为C3H4O2，与丙烯酸互为同分异构体，D正确。
11．(2023·湖南长沙实验中学期中)抗癌药阿霉素与环糊精在水溶液中形成超分子包合物(如图)，增大了阿霉素的水溶性，控制了阿霉素的释放速度，从而提高其药效。下列说法错误的是( )
A．阿霉素分子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
B．红外光谱法可推测阿霉素分子中的官能团
C．阿霉素分子只含有羟基、羧基和氨基
D．阿霉素分子中含有手性碳原子
【答案】C
【解析】阿霉素分子中，碳原子的价层电子对数有3和4两种，则碳原子的杂化方式为sp2、sp3，A正确；红外光谱法可推测阿霉素分子中所含有的某些化学键和原子团，B正确；阿霉素分子中含有羟基、氨基、酮羰基、醚键等，C错误；连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子，阿霉素分子中，右侧两个环上共有5个碳原子为手性碳原子，D正确。
12．已知下列物质，回答下列问题：
a．CH3CH2C(CH3)3
b．(CH3)2CHCH(CH3)2
c．
d．(CH3)2CHCH2CH(CH3)2
e．(CH3)2CHCH(CH2CH3)2
(1)其中互为同分异构体的是__________(填字母，下同)，c、d的关系是__________，属于同一物质的是____________________________________。
(2)e的核磁共振氢谱有__________组峰。
【答案】(1)a与b(c) 互为同系物 b与c
(2)5
【解析】将各有机化合物的结构简式均展开写成c的形式，然后再分析判断。e中两个乙基空间位置相同，两个甲基空间位置相同，故核磁共振氢谱有5组峰。
13．某有机化合物X的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，回答下列问题。
图1
图2
(1)①图1属于__________图，X中的官能团除羟基外还可能有_______________ _________________。
②若X的相对分子质量为46，则其结构简式为______________________________。
(2)7．2 g某有机化合物Y完全燃烧后，将所得到的气体依次缓慢通过无水CaCl2、碱石灰，固体质量分别增加10．8 g、22 g，则Y的分子式为____________________________。
【答案】(1)①红外光谱 醚键 ②CH3CH2OH (2)C5H12
【解析】(1)图1属于红外光谱图，由图知X分子中一定含有羟基、可能含有醚键。由图2知，X分子中有3种不同化学环境的氢原子，故结构简式为CH3CH2OH。(2)由题给数据可求出7．2 g Y中，含n(C)＝22 g÷44 g/ml＝0．5 ml、m(C)＝6 g，n(H)＝(10．8 g÷18 g/ml)×2＝1．2 ml，m(H)＝1．2 g，6 g＋1．2 g＝7．2 g，X中不含其他元素，因n(C)∶n(H)＝5∶12，故分子式为C5H12。
14．通常用燃烧的方法测定有机化合物的分子式，可在燃烧室内将有机化合物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧，根据产品的质量确定有机化合物的组成。下图所示的是用燃烧法确定有机化合物分子式的常用装置。
现准确称取0．44 g样品(含C、H、O三种元素中的两种或三种)，充分燃烧后，测得A管增重0．88 g，B管增重0．36 g。
请回答：
(1)按上述所给的测量信息，装置的连接顺序应是：D→( )→ F→( ) →( ) 。
(2)A、B管内均盛有固态试剂，A管的作用是____________________________。
(3)E中应盛装的试剂是______________________________。
(4)如果把CuO网去掉，A管重量将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)该有机化合物的实验式为____________________________。
(6)要确定该有机化合物的分子式，还必须知道的数据是____________(填序号)。
①消耗液体E的质量 ②样品的摩尔质量
③CuO固体减少的质量 ④C装置增加的质量 ⑤燃烧消耗O2的物质的量
【答案】(1)C B A (2)吸收样品反应生成的CO2
(3)H2O2溶液 (4)减小 (5)C2H4O (6)②
【解析】(1)样品燃烧转化为水与CO2，通过测量水、CO2的质量求出氢、碳元素的质量，再利用样品质量与碳、氢元素的质量确定样品中有无氧元素及其质量。因此从D中出来的氧气在进入F之前，应先用C进行干燥，从F出来的气体，先用B吸收水蒸气，再用碱石灰吸收CO2。(4)CuO的作用是氧化没有被完全燃烧的碳，如果去掉它会导致生成的CO2量减少。(5)由水的质量求出m(H)＝0．04 g，n(H)＝0．04 ml，由CO2的质量可求出m(C)＝0．24 g，n(C)＝0．02 ml，故m(O)＝0．16 g，n(O)＝0．01 ml，由此求出Y的分子式为C2H4O。(6)E不一定能全部转化为氧气，CuO及C中质量的变化不会影响最终生成的CO2、H2O的量，燃烧中消耗O2的质量可由质量守恒定律求出，因此要求出有机化合物的分子式，就必须知道其摩尔质量。
项目
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0．961 8
161
微溶于水
环己烯
82
0．810 2
83
难溶于水
A组·基础达标
1．下列化合物的核磁共振氢谱图中吸收峰的组数不正确的是( )
A． 3组B． 5组
C． 3组D． —CH3 5组
【答案】D
【解析】D中有一个对称中心，因此有4种等效氢原子，有4组峰，错误。
2．(2023·天津河西期中)具有下列结构的化合物，其核磁共振氢谱中有两组峰的是( )
A．CH3CH3B．CH3CH2OH
C．CH3OCH3D．CH3COOH
【答案】D
【解析】CH3CH3只有一种等效氢，核磁共振氢谱中只有一组峰，A错误；CH3CH2OH有3种等效氢，核磁共振氢谱中有3组峰，B错误；CH3OCH3只有一种等效氢，核磁共振氢谱中只有一组峰，C错误；CH3COOH有两种等效氢，核磁共振氢谱中有两组峰，D正确。
3．化学家们合成了如图所示的一系列星烷，如三星烷、四星烷、五星烷等。下列说法正确的是( )
A．它们之间互为同系物
B．六星烷的分子式为C18H24
C．四星烷与互为同分异构体
D．它们的一氯代物均只有1种
【答案】B
【解析】三星烷、四星烷、五星烷的分子式分别为C9H12、C12H16、C15H20，它们不符合同系物的概念，A错误；的分子式为C12H14，与四星烷的分子式不相同，C错误；它们的一氯代物均只有2种，D错误。
4．如图所示为实验室从石油中分离出汽油、煤油、柴油等的装置图。下列有关说法中不正确的是( )
A．蒸馏得到的各馏分是纯净物
B．冷却剂应从c管进入冷凝管中
C．仪器a、d的名称分别为蒸馏烧瓶、锥形瓶
D．实验中，a中应加入一些碎瓷片或沸石
【答案】A
【解析】石油蒸馏得到的各组分仍是混合物，A错误。
5．某有机化合物M完全燃烧时只生成CO2、H2O，且1 ml M完全燃烧时生成的CO2比H2O少1 ml。下列有关M的说法中正确的是( )
A．一定含有碳、氢元素，一定不含氧元素
B．一定含有碳、氢、氧三种元素
C．可能是乙醇，不可能是乙烯
D．不可能与单质钠发生反应
【答案】C
【解析】由燃烧产物数量关系知，1 ml M中碳原子数目比氢原子数目少2 ml，即M分子中C原子数目的2倍比氢原子数目少2个，因此M可能是乙醇，乙醇能与钠反应，C正确，D错误；依质量守恒定律可确定M中一定含有碳、氢元素，无法确定其是否含有氧元素，A、B均错误。
6．下列最简式中，不用相对分子质量就可以确定分子式的是( )
①CH3 ②CH2 ③CH ④C2H5O
A．①④B．①②④
C．②④D．②③
【答案】A
【解析】 将CH3扩大两倍得到C2H6，因N(H)＝2N(C)＋2，故分子式就是C2H6；将C2H5O扩大两倍得到C4H10O2，N(H)＝2N(C)＋2，故分子式就是C4H10O2。
7．制备环己烯的反应和实验装置如图所示：
eq \(―――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△))＋H2O。
可能用到的数据如下表所示：
下列说法错误的是( )
A．反应物加入顺序：先加入环己醇，然后在冷却搅动下缓慢加入浓硫酸
B．粗产物用少量碳酸钠溶液洗涤，洗涤后的环己烯粗产物应该从分液漏斗下口流出
C．蒸馏时冷凝管中冷却水由a口进入，b口流出
D．洗涤后的环己烯粗产物需经蒸馏操作提纯，收集83 ℃左右的馏分
【答案】B
【解析】由于浓硫酸稀释放热，因此反应物加入顺序：先加入环己醇，然后在冷却搅动下缓慢加入浓硫酸，A说法正确；环己烯密度比水小，位于上层，应从分液漏斗上口倒出，B说法错误；冷凝管中冷却水从下口进上口出，冷凝效果好，C说法正确；环己烯中溶有环己醇，根据沸点差别可知，用蒸馏操作进行分离，应收集83 ℃左右的馏分，D说法正确。
B组·能力提升
8．某气态有机化合物X含有C、H、O三种元素，已知下列条件，现欲确定X的分子式，所需的最少条件是( )
①X中含碳质量分数 ②X中含氢质量分数
③X在标准状况下的体积 ④质谱法确定X的相对分子质量 ⑤X的质量
A．①②B．①②④
C．①②⑤D．③④⑤
【答案】B
【解析】由C、H的质量分数可推出O的质量分数，由各元素的质量分数可确定X的实验式，由相对分子质量和实验式可确定X的分子式，B正确。
9．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，向漏斗中加入适量水，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
【答案】A
【解析】搅拌易导致滤纸破损，B错误；下层呈紫色，C错误；气体应从右侧导管口进入，D错误。
10．(2023·湖北华大新高考联盟质检)β-丙内酯(如图)是广泛应用的疫苗灭活剂。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A．分子中所有原子共平面
B．核磁共振氢谱显示有两组峰
C．可以发生取代反应
D．与丙烯酸(CH2==CH－COOH)互为同分异构体
【答案】A
【解析】分子中存在两个亚甲基(—CH2—)，所有原子不可能共平面，A错误；分子中存在两种不同化学环境的氢原子，故核磁共振氢谱显示有两组峰，B正确；该有机物含有酯基，可以发生水解反应，也是取代反应，C正确；β－丙内酯与丙烯酸分子式均为C3H4O2，与丙烯酸互为同分异构体，D正确。
11．(2023·湖南长沙实验中学期中)抗癌药阿霉素与环糊精在水溶液中形成超分子包合物(如图)，增大了阿霉素的水溶性，控制了阿霉素的释放速度，从而提高其药效。下列说法错误的是( )
A．阿霉素分子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
B．红外光谱法可推测阿霉素分子中的官能团
C．阿霉素分子只含有羟基、羧基和氨基
D．阿霉素分子中含有手性碳原子
【答案】C
【解析】阿霉素分子中，碳原子的价层电子对数有3和4两种，则碳原子的杂化方式为sp2、sp3，A正确；红外光谱法可推测阿霉素分子中所含有的某些化学键和原子团，B正确；阿霉素分子中含有羟基、氨基、酮羰基、醚键等，C错误；连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子，阿霉素分子中，右侧两个环上共有5个碳原子为手性碳原子，D正确。
12．已知下列物质，回答下列问题：
a．CH3CH2C(CH3)3
b．(CH3)2CHCH(CH3)2
c．
d．(CH3)2CHCH2CH(CH3)2
e．(CH3)2CHCH(CH2CH3)2
(1)其中互为同分异构体的是__________(填字母，下同)，c、d的关系是__________，属于同一物质的是____________________________________。
(2)e的核磁共振氢谱有__________组峰。
【答案】(1)a与b(c) 互为同系物 b与c
(2)5
【解析】将各有机化合物的结构简式均展开写成c的形式，然后再分析判断。e中两个乙基空间位置相同，两个甲基空间位置相同，故核磁共振氢谱有5组峰。
13．某有机化合物X的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，回答下列问题。
图1
图2
(1)①图1属于__________图，X中的官能团除羟基外还可能有_______________ _________________。
②若X的相对分子质量为46，则其结构简式为______________________________。
(2)7．2 g某有机化合物Y完全燃烧后，将所得到的气体依次缓慢通过无水CaCl2、碱石灰，固体质量分别增加10．8 g、22 g，则Y的分子式为____________________________。
【答案】(1)①红外光谱 醚键 ②CH3CH2OH (2)C5H12
【解析】(1)图1属于红外光谱图，由图知X分子中一定含有羟基、可能含有醚键。由图2知，X分子中有3种不同化学环境的氢原子，故结构简式为CH3CH2OH。(2)由题给数据可求出7．2 g Y中，含n(C)＝22 g÷44 g/ml＝0．5 ml、m(C)＝6 g，n(H)＝(10．8 g÷18 g/ml)×2＝1．2 ml，m(H)＝1．2 g，6 g＋1．2 g＝7．2 g，X中不含其他元素，因n(C)∶n(H)＝5∶12，故分子式为C5H12。
14．通常用燃烧的方法测定有机化合物的分子式，可在燃烧室内将有机化合物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧，根据产品的质量确定有机化合物的组成。下图所示的是用燃烧法确定有机化合物分子式的常用装置。
现准确称取0．44 g样品(含C、H、O三种元素中的两种或三种)，充分燃烧后，测得A管增重0．88 g，B管增重0．36 g。
请回答：
(1)按上述所给的测量信息，装置的连接顺序应是：D→( )→ F→( ) →( ) 。
(2)A、B管内均盛有固态试剂，A管的作用是____________________________。
(3)E中应盛装的试剂是______________________________。
(4)如果把CuO网去掉，A管重量将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)该有机化合物的实验式为____________________________。
(6)要确定该有机化合物的分子式，还必须知道的数据是____________(填序号)。
①消耗液体E的质量 ②样品的摩尔质量
③CuO固体减少的质量 ④C装置增加的质量 ⑤燃烧消耗O2的物质的量
【答案】(1)C B A (2)吸收样品反应生成的CO2
(3)H2O2溶液 (4)减小 (5)C2H4O (6)②
【解析】(1)样品燃烧转化为水与CO2，通过测量水、CO2的质量求出氢、碳元素的质量，再利用样品质量与碳、氢元素的质量确定样品中有无氧元素及其质量。因此从D中出来的氧气在进入F之前，应先用C进行干燥，从F出来的气体，先用B吸收水蒸气，再用碱石灰吸收CO2。(4)CuO的作用是氧化没有被完全燃烧的碳，如果去掉它会导致生成的CO2量减少。(5)由水的质量求出m(H)＝0．04 g，n(H)＝0．04 ml，由CO2的质量可求出m(C)＝0．24 g，n(C)＝0．02 ml，故m(O)＝0．16 g，n(O)＝0．01 ml，由此求出Y的分子式为C2H4O。(6)E不一定能全部转化为氧气，CuO及C中质量的变化不会影响最终生成的CO2、H2O的量，燃烧中消耗O2的质量可由质量守恒定律求出，因此要求出有机化合物的分子式，就必须知道其摩尔质量。
项目
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0．961 8
161
微溶于水
环己烯
82
0．810 2
83
难溶于水
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