《研究有機(jī)化合物的一般步驟和方法》練習(xí) 省賽一等獎(jiǎng)

《研究有機(jī)化合物的一般步驟和方法》練習(xí)(時(shí)間45分鐘滿分60分)一、選擇題(本題包括7小題，每小題3分，共21分)1．下列實(shí)驗(yàn)方案不合理的是()A．加入飽和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸B．分離苯和硝基苯的混合物，可用蒸餾法C．可用苯將溴從溴苯中萃取出來D．可用水來鑒別苯、乙醇、四氯化碳解析：因乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中的溶解度很小，且乙酸易溶于Na2CO3溶液，因此可用飽和Na2CO3溶液來除去乙酸乙酯中混有的乙酸。苯與硝基苯的沸點(diǎn)相差較大，可用蒸餾法將兩者分離開來。溴易溶于溴苯，也易溶于苯，因此不能用苯作萃取劑，將溴從溴苯中除去。苯不溶于水，加入水時(shí)，液體分為兩層，上層為苯(油狀液體)，下層為水；乙醇與水混合時(shí)不分層；四氯化碳不溶于水，加入水時(shí)，液體也分為兩層，上層為水，下層為四氯化碳(油狀液體)，因此可用水來鑒別苯、乙醇、四氯化碳。故答案為C。答案：C2．下列化合物的核磁共振氫譜中出現(xiàn)三組峰的是()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：根據(jù)名稱寫出各自的結(jié)構(gòu)簡式為：A．B．C．D．由結(jié)構(gòu)簡式可知：A中有1種H，B中有4種H，C中有4種H，D中有3種H。答案：D3．[雙選題]某化合物的結(jié)構(gòu)(鍵線式)及球棍模型如下：該有機(jī)物分子的核磁共振氫譜圖如下(單位是ppm)。下列關(guān)于該有機(jī)物的敘述正確的是()A．該有機(jī)物分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子有8種B．該有機(jī)物屬于芳香化合物C．鍵線式中的Et代表的基團(tuán)為—CH3D．利用質(zhì)譜可確定該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量解析：核磁共振氫譜圖中有8個(gè)峰，說明分子中有8種不同類型的氫，A正確。該有機(jī)物分子中無苯環(huán)結(jié)構(gòu)，因此不屬于芳香化合物，B錯(cuò)誤。結(jié)合球棍模型可得Et代表的基團(tuán)為—CH2CH3，C錯(cuò)誤。答案：AD4．(2022·海寧正學(xué)中學(xué)階段性測(cè)試)紅外光譜法是用來測(cè)定物質(zhì)________的方法。()A．相對(duì)分子質(zhì)量B．所含H原子的種類及數(shù)目之比C．基團(tuán)種類[D．以上都不對(duì)解析：紅外光譜是用來測(cè)定物質(zhì)分子中含有官能團(tuán)的種類。答案：C5．A和B兩種有機(jī)物可以互溶，其有關(guān)性質(zhì)如下表所示：密度(20℃)熔點(diǎn)沸點(diǎn)溶解性A7g·cm－3－℃℃不溶于水B3g·cm－3－℃℃與水以任意比混溶要除去A和B的混合物中的少量A得到B可采用的方法是()A．蒸餾 B．重結(jié)晶C．萃取 D．加水充分振蕩，分液解析：因A、B兩種物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，故可用蒸餾法分離；A、B兩種物質(zhì)，加水充分振蕩，分液后，B與水仍不好分離，故答案選A。答案：A6．某有機(jī)化合物僅由碳、氫、氧三種元素組成，其相對(duì)分子質(zhì)量小于150，若已知其中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，則分子中碳原子的個(gè)數(shù)最多為()A．4 B．5C．6 D．7解析：氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，說明最多為4個(gè)氧原子，則該有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量為128，則C、H質(zhì)量和最多也只能為128－64＝64，根據(jù)商余法，eq\f(64,12)，整數(shù)商為5，余數(shù)為4，所以碳原子數(shù)最多為5。答案：B7．某氣態(tài)有機(jī)物X含C、H、O三種元素，已知下列條件，現(xiàn)欲確定X的分子式，所需的最少條件是()①X中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)②X中含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)③X在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積④質(zhì)譜確定X的相對(duì)分子質(zhì)量⑤X的質(zhì)量A．①② B．①②④C．①②⑤ D．③④⑤解析：由C、H質(zhì)量分?jǐn)?shù)可推出O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可確定X的實(shí)驗(yàn)式，由相對(duì)分子質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)式即可確定X的分子式。答案：B二、非選擇題(本題包括4小題，共39分)8．(6分)有機(jī)物A的相對(duì)分子質(zhì)量為74，其紅外光譜圖(示意圖)如圖，請(qǐng)寫出該分子的結(jié)構(gòu)簡式____________。解析：根據(jù)題目中所提到的對(duì)稱結(jié)構(gòu)可確定A的結(jié)構(gòu)簡式。答案：CH3CH2—O——CH2CH39．(10分)某有機(jī)化合物A經(jīng)李比希法測(cè)得其中含碳為%、含氫為%，其余為氧。現(xiàn)用下列方法測(cè)定該有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量和分子結(jié)構(gòu)。方法一：用質(zhì)譜法分析得知A的相對(duì)分子質(zhì)量為150。方法二：核磁共振儀測(cè)出A的核磁共振氫譜有5個(gè)峰，其面積之比為1∶2∶2∶2∶3，如圖A所示。方法三：利用紅外光譜儀測(cè)得A分子的紅外光譜如圖B所示。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)A的分子式為________。(2)A的分子中含一個(gè)甲基的依據(jù)是________。a．A的相對(duì)分子質(zhì)量b．A的分子式c．A的核磁共振氫譜圖d．A分子的紅外光譜圖(3)A的結(jié)構(gòu)簡式為________。解析：(1)有機(jī)物分子中含C原子數(shù)N(C)＝eq\f(150×%,12)＝9，同理N(H)＝eq\f(150×%,1)＝10，N(O)＝eq\f(150×1－%－%,16)＝2，故分子式為C9H10O2。(2)由核磁共振氫譜可知，分子中H原子數(shù)之比為3∶2∶2∶2∶1，且從分子式中可知：共有10個(gè)H原子，則有機(jī)物中有5類H原子，且個(gè)數(shù)分別為3,2,2,2,1。(3)由紅外光譜圖可知，分子中含有苯環(huán)，且苯環(huán)直接與C原子相連，分子中含有和C—O—C，且由(2)知分子中含有甲基，故結(jié)構(gòu)簡式為答案：(1)C9H10O2(2)b、c10．(11分)喝茶，對(duì)很多人來說是人生的一大快樂，茶葉中含有少量的咖啡因。咖啡因具有擴(kuò)張血管、刺激心腦等作用，在100℃時(shí)失去結(jié)晶水并開始升華，120℃時(shí)升華相當(dāng)顯著，178℃時(shí)升華很快。結(jié)構(gòu)式如下，實(shí)驗(yàn)室可通過下列簡單方法從茶葉中提取咖啡因：(1)咖啡因的分子式為____________。(2)步驟1泡浸茶葉所用的溶劑最好為________。A．水B．酒精C．石油醚(3)步驟1、步驟4所進(jìn)行的操作或方法分別是：______________，____________。解析：(2)要選好萃取劑，因酒精既能溶解咖啡因，且在后來的分離操作中容易分離，得到產(chǎn)品，這種方法是萃取。從題意中可以發(fā)現(xiàn)，利用咖啡因易升華的特點(diǎn)，選擇升華的分離操作方法。答案：(1)C8H10N4O2(2)B(3)萃取升華11．(12分)有機(jī)物A由碳、氫、氧三種元素組成，現(xiàn)取3gA與L氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)在密閉容器中燃燒，燃燒后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸氣(假設(shè)反應(yīng)物沒有剩余)。將反應(yīng)生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰，濃硫酸質(zhì)量增加g，堿石灰質(zhì)量增加g，回答下列問題。(1)3gA中所含氫原子、碳原子的物質(zhì)的量各是多少？§K](2)通過計(jì)算確定該有機(jī)物的分子式。解析：(1)有機(jī)物A燃燒后既生成CO又生成CO2，說明A與氧氣均已發(fā)生反應(yīng)，則參加反應(yīng)的O2的物質(zhì)的量n(O2)＝eq\fL,L·mol－1)＝mol，n(H)＝2n(H2O)＝2×eq\fg,18g·mol－1)＝mol，n(CO2)＝eq\fg,44g·mol－1)＝mol，n(CO)＝eq\f(mA＋mO2－mH2O－mCO2,28g·mol－1)＝mol，n(C)＝n(CO2)＋n(CO)＝mol＋mol＝mol。(2)3gA中，n(C)＝mol，n(H)＝mol，n(O)