2023-2024學年人教版新教材選擇性必修三 第一章第二節(jié) 研究有機化合物的一般方法 作業(yè)

第二節(jié)研究有機化合物的一般方法測試題一、選擇題（每小題只有一個正確選項，每小題4分，共40分）1．二甲醚和乙醇互為同分異構(gòu)體，鑒別兩者可采用化學方法或物理方法，下列方法中不能對二者進行鑒別的是()A．利用金屬鈉或金屬鉀 B．利用質(zhì)譜法C．利用紅外光譜法 D．利用核磁共振氫譜2．下列混合物的分離方法不可行的是()A．互溶的液態(tài)混合物可用分液的方法分離B．互不相溶的液態(tài)混合物可用分液的方法分離C．沸點不同的液態(tài)混合物可用蒸餾的方法分離D．氯化鈉和氧化銅形成的混合物可以按溶解、過濾、蒸發(fā)的順序分離3．在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰，且峰面積之比為3∶2的化合物是()4．下列說法中正確的是()A．在核磁共振氫譜中有5個吸收峰B．紅外光譜圖只能確定有機物中所含官能團的種類和數(shù)目C．質(zhì)譜法不能用于相對分子質(zhì)量的測定D．核磁共振氫譜、紅外光譜和質(zhì)譜都可用于分析有機物結(jié)構(gòu)5．只含有C、H、O、N的某有機物的簡易球棍模型如圖所示，下列關于該有機物的說法不正確的是()A．該有機物屬于氨基酸B．該有機物的分子式為C3H7NO2C．該有機物與CH3CH2CH2NO2互為同系物D．該有機物的核磁共振氫譜有4組峰6．下列有關有機化合物的分離、提純、鑒別的方法不正確的是()A．用蒸餾的方法除去丁醇中的乙醚B．用分液的方法分離乙酸乙酯和乙醇C．用Na2CO3溶液鑒別乙酸和乙酸乙酯D．用核磁共振氫譜鑒別CH3COOCH2CH3與CH3CH2COOCH37．將CH3CHO(易溶于水，沸點為20.8℃的易揮發(fā)性液體)和CH3COOH分離的最佳方法是(A．加熱蒸餾B．加入Na2CO3后，通過萃取的方法分離C．加入燒堿溶液之后蒸出乙醛，再加入濃硫酸，蒸出乙酸D．和Na反應后進行分離8．已知某有機物A的核磁共振氫譜如下圖所示，下列說法中，錯誤的是()

A．若A的分子式為C3H6O2，則其結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOCH3B．由核磁共振氫譜可知，該有機物分子中有三種不同化學環(huán)境的氫原子，且個數(shù)之比為123C．僅由其核磁共振氫譜無法得知其分子中的氫原子總數(shù)D．若A的化學式為C3H6O2，則其同分異構(gòu)體有三種9．分子式為C8H8的兩種同分異構(gòu)體X和Y。X是一種芳香烴，分子中只有一個環(huán)；Y俗稱立方烷，其核磁共振氫譜顯示只有一個吸收峰(即一種等效氫)。下列有關說法錯誤的是()A．X既能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，也能使溴水褪色，還能發(fā)生加聚反應B．X苯環(huán)上的二氯代物有5種C．X、Y均能燃燒，都有大量濃煙產(chǎn)生D．Y的二氯代物有三種10．按以下實驗方案可從海洋動物柄海鞘中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物。下列說法錯誤的是()A．步驟(1)需要過濾裝置B．步驟(2)需要用到分液漏斗C．步驟(3)需要用到坩堝D．步驟(4)需要蒸餾裝置二、填空題（本題包括5個小題，共60分）11．(8分)可用于分離或提純的方法有：①分液；②鹽析；③過濾；④重結(jié)晶；⑤升華；⑥滲析；⑦萃取；⑧加熱分解；⑨蒸餾或分餾。(1)除去Ca(OH)2溶液中懸浮的CaCO3顆粒_________________；(2)除去Fe(OH)3膠體中混有的Cl－____________；(3)除去乙醇中溶解的少量食鹽____________；(4)分離石油中各種不同沸點范圍的成分____________；(5)除去固體碘中的少量碘化鈉____________；(6)除去氧化鈣中的碳酸鈣____________；(7)將苯和乙醚的混合物分離____________；(8)從溴苯和水中分離出溴苯____________。12．(12分)利用核磁共振技術可測定有機物分子的三維結(jié)構(gòu)。在有機物分子中，不同位置的氫原子的核磁共振氫譜中給出的特征峰也不同，根據(jù)特征峰可以確定有機物分子中氫原子的種類和數(shù)目。例如，乙醚的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OCH2CH3，其核磁共振氫譜中給出的特征峰有兩個，如圖所示：(1)下列物質(zhì)中，其核磁共振氫譜給出的特征峰只有一個的是________。A．CH3CH3 B．CH3COOHC．CH3COOCH3 D．CH3COCH3(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2，A的核磁共振氫譜如圖所示，A的結(jié)構(gòu)簡式為________，請預測B的核磁共振氫譜上有________個特征峰。(3)用核磁共振氫譜的方法來研究C2H6O的結(jié)構(gòu)，請簡要說明根據(jù)核磁共振氫譜的結(jié)果來確定C2H6O分子的結(jié)構(gòu)簡式的方法：___________________________________________________。13．(12分)一定條件下，有機化合物Y可發(fā)生重排反應：回答下列問題。(1)X中含氧官能團的名稱是________；鑒別Y、Z可選用的試劑是__________。(2)實驗測得Z的沸點比X的高，其原因是。(3)Y與足量NaOH溶液反應的化學方程式是。(4)與Y具有相同官能團且屬于芳香化合物的同分異構(gòu)體還有________種(不考慮立體異構(gòu))，其中核磁共振氫譜有4組峰，且峰面積之比為3∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式是(任寫一種)。14．(12分)回答下列問題。Ⅰ.麻黃素又稱黃堿，是我國特定中藥材麻黃中所含有的一種生物堿。經(jīng)科學家研究發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)為，下列各物質(zhì)與麻黃素互為同分異構(gòu)體的是__________(填字母，下同)，互為同系物的是__________。Ⅱ.有機化合物C常用于食品行業(yè)。已知9.0gC在足量O2中充分燃燒，將生成的混合氣體依次通過足量的濃硫酸和堿石灰，分別增重5.4g和13.2g，經(jīng)檢驗剩余氣體為O2。(1)C分子的質(zhì)譜圖如圖所示，從圖中可知其相對分子質(zhì)量是____，則C的分子式是________。(2)C能與NaHCO3溶液發(fā)生反應，C一定含有的官能團是____________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。(3)C分子的核磁共振氫譜有4個峰，峰面積之比是1∶1∶1∶3，則C的結(jié)構(gòu)簡式是________。(4)0.1molC與1.0mol·L－1的氫氧化鈉溶液反應，需溶液的體積是____mL。15．(16分)苯甲酸廣泛應用于制藥和化工行業(yè)。某同學嘗試用甲苯的氧化反應制備苯甲酸。實驗方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃已知：苯甲酸的相對分子質(zhì)量為122，熔點為122.4℃，在25℃和95℃時溶解度分別為0.3g(1)操作Ⅰ為________，操作Ⅱ為________。(2)無色液體A是________，定性檢驗A的試劑是__________________，現(xiàn)象是________________。(3)測定白色固體B的熔點，發(fā)現(xiàn)其在115℃開始熔化，達到130℃時仍有少量不熔。該同學推測白色固體B是苯甲酸與序號實驗方案實驗現(xiàn)象結(jié)論①將白色固體B加入水中，加熱溶解，____________得到白色晶體和無色濾液—②取少量濾液于試管中，_____________生成白色沉淀濾液含Cl－③干燥白色晶體，______________白色晶體是苯甲酸(4)純度測定：稱取1.220g產(chǎn)品，配成100mL甲醇溶液，移取25.00mL溶液，滴定，消耗KOH的物質(zhì)的量為2.40×10－3mol，產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分數(shù)的計算表達式為____________________，計算結(jié)果為________(保留兩位有效數(shù)字)。答案及解析1．答案：B解析：二甲醚和乙醇的相對分子質(zhì)量相等，故不能采用質(zhì)譜法鑒別。2．答案：A解析：A互溶的液態(tài)混合物可用蒸餾的方法分離。3．答案：D解析：A中化合物有2種氫，氫原子數(shù)之比為3∶1；B中化合物有3種氫，氫原子數(shù)之比為3∶1∶1；C中有3種氫，氫原子數(shù)之比為1∶3∶4；D中有2種氫，氫原子數(shù)之比為3∶2。4．答案：D解析：A項，此物質(zhì)有3種不同化學環(huán)境的氫原子，有3個吸收峰；B項，紅外光譜只能確定化學鍵和官能團的種類，不能確定其數(shù)目；C項，質(zhì)譜圖中，最大質(zhì)荷比即為有機物的相對分子質(zhì)量。5．答案：C解析：根據(jù)有機物的成鍵特點，該有機物為，含有氨基和羧基，屬于氨基酸，A對；其分子式為C3H7NO2，與CH3CH2CH2NO2互為同分異構(gòu)體，B對，C錯；該有機物中含有4種不同化學環(huán)境的氫原子，則核磁共振氫譜有4組峰，D對。6．答案：B解析：丁醇、乙醚互溶，但沸點不同，則蒸餾可分離，故A正確；乙酸乙酯和乙醇互溶，不能分液分離，應選蒸餾法，故B錯誤；乙酸與碳酸鈉反應生成氣體，乙酸乙酯與碳酸鈉溶液分層，現(xiàn)象不同可鑒別，故C正確；CH3COOCH2CH3與CH3CH2COOCH3中均含3種H，但各種氫原子的具體位置不同，則二者的核磁共振氫譜中峰的位置不相同，可以用核磁共振氫譜來鑒別，故D正確。7．答案：C解析：盡管乙醛沸點僅為20.8℃，而乙酸沸點為117.9℃，但考慮到兩者均易揮發(fā)，因此8．答案：A解析：由核磁共振氫譜可知，其分子中含有三種不同化學環(huán)境的氫原子，峰的面積之比等于其原子個數(shù)之比，但不能確定具體個數(shù)，故B、C正確；由A的分子式C3H6O2可知，其同分異構(gòu)體有3種：CH3COOCH3、CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3。其中有三種不同化學環(huán)境的氫原子且個數(shù)之比為123的有機物的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3。故正確答案為A。9．答案：B解析：分子式為C8H8的X是一種芳香烴，分子中只有一個環(huán)，則X是苯乙烯，其苯環(huán)上的二氯代物采用定一移一法有：共6種，故B錯誤。10．答案：C解析：步驟(1)的操作應為過濾，需要過濾裝置；步驟(2)分液得到水層和有機層，需用到分液漏斗；步驟(3)的操作應為蒸發(fā)結(jié)晶，需用蒸發(fā)皿而不是坩堝；步驟(4)從有機層中分離出甲苯需用蒸餾的方法。11.答案：(1)③(2)⑥(3)⑨(4)⑨(5)⑤(6)⑧(7)⑨(8)①12.答案：(1)AD(2)BrCH2CH2Br兩(3)若圖譜中給出了3個吸收峰(信號)，則說明C2H6O的結(jié)構(gòu)簡式是CH3CH2OH；若圖譜中給出了1個吸收峰，則說明C2H6O的結(jié)構(gòu)簡式為CH3OCH3解析：(1)由題意可知，核磁共振氫譜中峰的數(shù)目與分子中氫原子化學環(huán)境相關，有幾種化學環(huán)境的氫原子就有幾個峰，要求該化合物的核磁共振氫譜只有一個峰，則只有一種化學環(huán)境的氫原子，所以A、D都符合；(2)由A的氫譜圖中只有一個峰，可得A的結(jié)構(gòu)簡式為BrCH2CH2Br，而B的結(jié)構(gòu)簡式只能是CH3CHBr2；(3)根據(jù)C2H6O能寫出的結(jié)構(gòu)簡式只有2種：CH3CH2OH和CH3OCH3，所以如果氫譜中存在3個峰，則為乙醇；如果氫譜中存在1個峰，則為甲醚。13.答案：(1)(酚)羥基、羰基(或酮基)濃溴水或FeCl3溶液(2)Z形成分子間氫鍵，X形成分子內(nèi)氫鍵，故Z的沸點比X的高(3)＋＋CH3COONa＋H2O(4)5或解析：(1)由X的結(jié)構(gòu)可知，其中所含的官能團有羰基和羥基；Z中存在酚羥基，可通過濃溴水或氯化鐵溶液鑒別Y和Z；(2)實驗測得Z的沸點比X的高，是因為X中羥基和羰基處于鄰位，易形成分子內(nèi)氫鍵，而Z容易形成分子間氫鍵，導致其沸點較高；(3)Y中含有酯基，與足量NaOH溶液發(fā)生水解反應，反應為＋＋CH3COONa＋H2O；(4)與Y具有相同官能團且屬于芳香化合物，若取代基只有一個，有—COOCH3和HCOOCH2—兩種，若取代基有兩個：分別為—CH3和—OOCH，在苯環(huán)上有鄰、間、對三種結(jié)構(gòu)，共5種符合題意，其中核磁共振氫譜有4組峰，且峰面積之比為3∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為或。14.答案：Ⅰ.DECⅡ.(1)90C3H6O3(3)(4)100解析：Ⅰ.麻黃素的分子式為C10H15ON，屬于醇類，A的分子式為C9H13ON，屬于酚類，與麻黃素不是同系物，不是同分異構(gòu)體；B的分子式為C11H17ON，屬于醚類，與麻黃素不是同系物，不是同分異構(gòu)體；C的分子式為C9H13ON，屬于醇類，與麻黃素是同系物，不是同分異構(gòu)體；D的分子式為C10H15ON，屬于酚類，含有羥基，與麻黃素不是同系物，是同分異構(gòu)體；E的分子式為C10H15ON，屬于醇類，與麻黃素不是同系物，是同分異構(gòu)體。Ⅱ.(1)根據(jù)圖像可知，C分子的相對分子質(zhì)量為90；9.0gC即0.1mol，生成0.3mol的水和0.3mol的二氧化碳，則含有3個碳原子、6個氫原子，其余為氧原子，分子式為C3H6O3；(2)C能與NaHCO3溶液發(fā)生反應，則一定含有羧基；(3)C分子的核磁共振氫譜有4個峰，峰面積之比是1∶1∶1∶3，則含有一個羧基、一個羥基、一個甲基，結(jié)構(gòu)簡式為；(4)0.1molC中含有0.1mol的羧基，羧基可與NaOH反應，而醇羥基不反應，則與100mL1.0mol·L－1的氫氧化鈉溶液恰好完全反應。1