2024年高中化学新教材同步讲义 选择性必修第三册 第1章　体系构建　体验高考（含解析）

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体系构建　体验高考考向一　有机化合物的表示方法及官能团的识别例1　(2022·浙江高考组合)下列表示正确的是(　　)A．乙炔的结构简式：HC≡CH(2022·浙江1月选考，5A)B．乙烷的球棍模型：(2022·浙江1月选考，5C)C．乙醛的结构简式：CH3COH(2022·浙江6月选考，5A)D．2-丁烯的键线式：(2022·浙江1月选考，5B)答案　A解析　乙炔中碳碳之间为三键，故结构简式为HC≡CH，A正确；为乙烷的空间填充模型，不是球棍模型，B错误；乙醛含醛基，其结构简式为CH3CHO，C错误；2-丁烯的结构简式为CH3CH==CHCH3，键线式为，D错误。例2　(1)[2022·全国乙卷，36(4)]E()中含氧官能团的名称为_____________。(2)(2022·海南，12改编)化合物“E7974”具有抗肿瘤活性，结构简式如下。该化合物中含____________种官能团。(3)[2022·广东，21(1)]化合物的分子式为________，其环上的取代基是________(写名称)。答案　(1)羟基、羧基　(2)4　(3)C5H4O2　醛基考向二　同分异构体例3　(2022·浙江6月选考，7)下列说法不正确的是(　　)A．乙醇和丙三醇()互为同系物B．35Cl和37Cl互为同位素C．O2和O3互为同素异形体D．丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体答案　A解析　乙醇是饱和一元醇，丙三醇是饱和三元醇，两者所含官能团数目不同，不互为同系物，A错误；35Cl的质子数为17，中子数为18,37Cl的质子数为17，中子数为20，两者质子数相同、中子数不同，互为同位素，B正确；O2和O3是由氧元素组成的不同的单质，两者互为同素异形体，C正确；丙酮和环氧丙烷的分子式相同、结构不同，两者互为同分异构体，D正确。例4　(2021·河北，8)苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是(　　)A．是苯的同系物B．分子中最多8个碳原子共平面C．一氯代物有6种(不考虑立体异构)D．分子中含有4个碳碳双键答案　B解析　苯的同系物是苯环上的氢原子被烷基取代的产物，故A错误；由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面，共有8个碳原子，故B正确；由结构简式可知，苯并降冰片烯分子的结构上下对称，分子中含有5种类型的氢原子，则一氯代物有5种，故C错误；苯环不是单双键交替的结构，由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键，故D错误。考向三　混合物的分离提纯例5　(2022·山东，9改编)已知苯胺(，液体，—NH2呈碱性)、苯甲酸(固体)微溶于水，苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是(　　)A．苯胺既可与盐酸也可与NaOH溶液反应B．由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法C．苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得D．①、②、③均为两相混合体系答案　C解析　由题给流程可知，向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸，盐酸将微溶于水的苯胺转化为易溶于水的苯胺盐酸盐，分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ；向水相Ⅰ中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯胺，分液得到苯胺粗品①；向有机相Ⅰ中加入水洗涤除去混有的盐酸，分液得到废液和有机相Ⅱ，向有机相Ⅱ中加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠，分液得到甲苯粗品②和水相Ⅱ；向水相Ⅱ中加入盐酸，将苯甲酸钠转化为苯甲酸，经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。苯胺分子中含有的氨基能与盐酸反应，但不能与氢氧化钠溶液反应，故A错误；由分析可知，得到苯胺粗品①的分离方法为分液，得到苯甲酸粗品③的分离方法为结晶或重结晶、过滤、洗涤，获取两者的操作方法不同，故B错误；由分析可知，苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得，故C正确；由分析可知，①、②为液相，③为固相，都不是两相混合体系，故D错误。例6　(2019·全国卷Ⅱ，28)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点234.5 ℃，100 ℃以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%～5%、单宁酸(Ka约为10－6，易溶于水及乙醇)约3%～10%，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图所示。索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题。(1)实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是____________________。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒__________。(2)提取过程不可选用明火直接加热，原因是__________________。与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是____________________________。(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是________。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏水、温度计、接收管之外，还有________(填字母)。A．直形冷凝管 B．球形冷凝管C．接收瓶 D．烧杯(4)浓缩液加生石灰的作用是中和____________和吸收____________。(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是________。答案　(1)增加固液接触面积，使萃取更充分　沸石(或碎瓷片)　(2)乙醇易挥发，易燃　使用溶剂量少，可连续萃取(萃取效率高)　(3)乙醇沸点低，易浓缩　AC　(4)单宁酸　水　(5)升华解析　(2)本实验中采用索氏提取器的优点是溶剂乙醇可循环使用，能减少溶剂用量，且萃取效率高。(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂，与水相比，乙醇作为萃取剂具有沸点低和易浓缩的优点。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了所给仪器外，还有直形冷凝管和接收瓶(如锥形瓶)。