安徽專用版高考化學(xué) 課時提能演練二十九 102 研究有機化合物的一般步驟和方法 新人教版含精細解析

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1、【安徽】2019版化學(xué)復(fù)習(xí)方略 課時提能演練(二十九) 10.2 研究有機化合物的一般步驟和方法（人教版） （45分鐘 100分） 一、選擇題(本題包括10小題，每小題6分，共60分) 1.(2019·蚌埠模擬)現(xiàn)有一瓶物質(zhì)甲和乙的混合物，已知甲和乙的某些性質(zhì)如下： 物質(zhì) 分子式 熔點℃ 沸點℃ 密度g·cm－3 水溶性 甲 C3H6O2 －98 57.5 0.93 可溶 乙 C4H8O2 －84 77 0.90 可溶 據(jù)此，將甲和乙互相分離的最佳方法是(　　) A.萃取法 B.過濾法 C.分餾法 D.分液法 2.下列說法不正確的是(

2、　　) A.堿石灰能吸收水，不能吸收二氧化碳 B.有機物的實驗式和分子式可能相同 C.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的不一定是醛類 D.與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2的有機物中含有羧基 3.最近科學(xué)家在－100 ℃的低溫下合成了一種烴X，其核磁共振氫譜表明該分子中的氫原子的化學(xué)環(huán)境沒有區(qū)別，根據(jù)分析，繪制了如圖所示的球棍模型。下列說法中錯誤的是(　　) A.烴X的分子式為C5H4 B.分子中碳原子的化學(xué)環(huán)境有2種 C.該有機物含有官能團 D.X分子中只有碳碳單鍵，沒有碳碳雙鍵 4.驗證某有機物屬于烴，應(yīng)完成的實驗內(nèi)容是(　　) A.只測定它的C、H原子數(shù)目比 B.只要證明它完全燃燒后

3、產(chǎn)物只有H2O和CO2 C.只測定其燃燒產(chǎn)物中H2O與CO2的物質(zhì)的量的比值 D.測定該試樣的質(zhì)量及試樣完全燃燒后生成CO2和H2O的質(zhì)量 5.(2019·杭州模擬)下列化合物中，核磁共振氫譜只出現(xiàn)兩組峰且峰面積之比為3∶2的是(　　) 6.(2019·宿州模擬)以M原子為中心形成的MX2Y2分子中X、Y分別只以單鍵與M結(jié)合。下列說法正確的是(　　) A.MX2Y2分子有可能為正四面體結(jié)構(gòu) B.若MX2Y2分子為平面四邊形則無同分異構(gòu)體 C.若MX2Y2分子為四面體形就有兩種同分異構(gòu)體 D.若MX2Y2分子為四面體形則無同分異構(gòu)體 7.(預(yù)測題)X是一種天然有機物，其結(jié)構(gòu)簡式

4、如圖所示，常被用于香料或作為飲料的酸化劑，在食品和醫(yī)學(xué)上用作多價螯合劑，也是重要的有機合成原料。下列關(guān)于物質(zhì)X的說法正確的是(　　) A.X不能發(fā)生消去反應(yīng) B.1 mol物質(zhì)X可以和4 mol NaOH反應(yīng) C.X的核磁共振氫譜中有6個峰 D.足量的X分別與等物質(zhì)的量的NaHCO3、Na2CO3 反應(yīng)得到的氣體物質(zhì)的量相同 8.某有機物在氧氣中充分燃燒，生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶2，則下列說法中正確的是(　　) A.分子中C、H、O個數(shù)之比為1∶2∶3 B.分子中C、H個數(shù)之比為1∶4 C.分子中一定含有氧原子 D.此有機物的最簡式為CH4 9.某有機樣品3

5、.1 g完全燃燒，燃燒后的混合物通入過量的澄清石灰水中，石灰水共增重7.1 g，經(jīng)過濾得到10 g沉淀。該有機樣品可能是(　　) A.乙二醇　　　　　　　　B.乙醇 C.乙醛 D.甲醇 10.(2019·湖州模擬)某有機物分子，僅由C、H、O三種元素的13個原子組成，其分子中的電子總數(shù)為42。充分燃燒該有機物，所生成的CO2和水蒸氣在相同狀況下的體積之比為3∶4，則該有機物的分子式為(　　) A.C3H8O2B.C3H6O3 C.C4H8O D.C6H6O 二、非選擇題(本題包括3小題，共40分) 11.(14分)(探究題)電爐加熱時用純氧氣氧化管內(nèi)樣品，根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量確定有

6、機物的組成，下列裝置是用燃燒法確定有機物分子式常用的裝置。 (1)產(chǎn)生的氧氣按從左到右流向，所選裝置各導(dǎo)管的連接順序是。 (2)C裝置中濃硫酸的作用是___________________________。 (3)D裝置中MnO2的作用是_________________________________。 (4)燃燒管中CuO的作用是__________________________________。 (5)若準(zhǔn)確稱取0.90 g樣品(只含C、H、O三種元素中的兩種或三種)，經(jīng)充分燃燒后，A管質(zhì)量增加1.32 g，B管質(zhì)量增加0.54 g，則該有機物的實驗式為___________

7、__。 (6)要確定該有機物的分子式，還要知道_______________________。 12.(10分)0.1 mol某飽和一元醇在足量的氧氣中完全燃燒，將燃燒后的產(chǎn)物依次通過足量的濃硫酸和足量的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液增重17.6 g。 (1)該有機物的分子式為：_____________。 (2)該有機物的核磁共振氫譜中有2種峰，其強度為1∶9，則該有機物的結(jié)構(gòu)簡式為：__________。 (3)該有機物有多種同分異構(gòu)體，其中核磁共振氫譜中峰的強度為： ①1∶2∶2∶2∶3?、?∶1∶2∶3∶3　③1∶2∶1∶6則有機物的結(jié)構(gòu)簡式分別為： 13.(16分)(201

8、9·新課標(biāo)全國卷)香豆素是一種天然香料，存在于黑香豆、蘭花等植物中。工業(yè)上常用水楊醛與乙酸酐在催化劑存在下加熱反應(yīng)制得： 以下是由甲苯為原料生產(chǎn)香豆素的一種合成路線(部分反應(yīng)條件及副產(chǎn)物已略去) 已知以下信息： ①A中有五種不同化學(xué)環(huán)境的氫， ②B可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)， ③同一個碳原子上連有兩個羥基通常不穩(wěn)定，易脫水形成醛基。 請回答下列問題： (1)香豆素的分子式為。 (2)由甲苯生成A的反應(yīng)類型為；A的化學(xué)名稱為。 (3)由B生成C的化學(xué)反應(yīng)方程式為_________。 (4)B的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有種，其中在核磁共振氫譜中只出現(xiàn)四組峰的有______

9、__種。 (5)D的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有種，其中： ①既能發(fā)生銀境反應(yīng)，又能發(fā)生水解反應(yīng)的是____________(寫結(jié)構(gòu)簡式)； ②能夠與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2的是(寫結(jié)構(gòu)簡式)。 答案解析 1.【解析】選C。由于甲、乙熔點較低，采取冷卻法顯然不方便；又因為甲、乙兩物質(zhì)均溶于水，所以用分液法、萃取法、過濾法不可行；故只能根據(jù)沸點的差異，采用分餾法分離甲和乙最為方便。 2.【解析】選A。A項，堿石灰是一種混合物，既能吸收水，又能吸收二氧化碳；B項，當(dāng)有機物的實驗式中氫原子達到飽和時，實驗式和分子式相同。C項，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的還可能是葡萄糖等含有醛基的物質(zhì)，不一定是醛

10、類；D項，羧基能與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2。 3.【解析】選D。根據(jù)有機物的球棍模型結(jié)合碳、氫原子的成鍵特點，可知該有機物的結(jié)構(gòu)可表示為，上面的兩個碳原子之間以雙鍵相連，下面的兩個碳原子也以雙鍵相連，上下兩端的四個碳原子上各連有一個氫原子，烴X的分子式為C5H4；上下兩端的四個碳原子所處的化學(xué)環(huán)境相同，且與中間碳原子所處的化學(xué)環(huán)境不同，分子中碳原子的化學(xué)環(huán)境有2種，含有碳碳雙鍵官能團，所以選D。 4.【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點： (1)烴是指僅含碳、氫兩種元素的化合物，驗證某有機物屬于烴，需要證明該有機物含碳元素和氫元素，且不含其他元素； (2)對比反應(yīng)物和生成物中某些

11、元素量的關(guān)系來確定有機物是否含碳、氫之外的元素。 【解析】選D。A、B、C都不能說明該有機物中是否還含有碳、氫以外的元素。 5.【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點： (1)分子中有兩種不同環(huán)境的氫原子； (2)注意區(qū)分哪些碳原子上的氫原子是相同環(huán)境的。 【解析】選D。各有機物中氫原子的種類和峰面積之比如表： 選項 A B C D 圖示 氫原子種類 3 2 2 2 峰面積之比 3∶2∶2 2∶6 6∶2 4∶6 6.【解析】選D。MX2Y2分子中M—X鍵和M—Y鍵不相同，其分子構(gòu)型不會是正四面體；若MX2Y2分子為平面結(jié)構(gòu)，則可能有

12、兩種結(jié)構(gòu)：；若MX2Y2分子為四面體結(jié)構(gòu)，任何兩個X或任何兩個Y原子的空間位置都相同，沒有同分異構(gòu)體。 7.【解析】選D。X中連羥基的碳的鄰位碳原子上有氫原子，X可以發(fā)生消去反應(yīng)，X中含3個羧基1個羥基，1 mol 物質(zhì)X只能與3 mol NaOH反應(yīng)(醇羥基不能與NaOH反應(yīng))，X中有4種處于不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，其核磁共振氫譜中有4個峰，根據(jù)碳守恒可知足量的X分別與等物質(zhì)的量的NaHCO3、Na2CO3 反應(yīng)得到等量的二氧化碳。 8.【解析】選B。根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，該物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的二氧化碳中的碳和水中的氫均來源于有機物，CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶2，則碳、氫原子個數(shù)比為1∶

13、4，無法確定是否有氧。 9.【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點： (1)石灰水增重的質(zhì)量是有機樣品燃燒生成的CO2和H2O的質(zhì)量之和。 (2)由10 g沉淀的質(zhì)量可求出碳的質(zhì)量，進一步求出氫的質(zhì)量，再求出氧的質(zhì)量。 【解析】選A。n(C)＝n(CO2)＝n(CaCO3)＝＝0.1 mol n(H)＝2n(H2O) ＝2× ＝0.3 mol 用有機物的質(zhì)量減去碳、氫質(zhì)量即為有機物中氧的質(zhì)量，進一步求得氧原子的物質(zhì)的量為0.1 mol有機物中n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1∶0.3∶0.1 ＝1∶3∶1 符合這一比例要求的為乙二醇(C2H6O2)。 10.【解析】選A

14、。該有機物分子中的電子總數(shù)為42，充分燃燒產(chǎn)生的CO2和水蒸氣在相同狀況下的體積比為3∶4，分子中碳氫原子個數(shù)之比為3∶8，即可推出其分子式為C3H8O2。 11.【解析】本題利用H2O2在MnO2催化下分解產(chǎn)生氧氣，用濃硫酸除去其中的水蒸氣后，純凈的O2氧化有機物生成CO2和H2O，利用裝置B測定H2O的質(zhì)量，利用裝置A測定CO2的質(zhì)量，從而可求出有機物含有的C、H(或O)的質(zhì)量，進而求出有機物的實驗式。電爐中CuO的作用是為了盡可能保證有機物全部氧化生成CO2和H2O。 (5)n(CO2)＝＝0.03 mol，n(H2O)＝＝0.03 mol， m(O)＝0.90 g－m(C)－m(

15、H)＝0.90 g－0.03 mol×12 g/mol－0.03 mol×2× 1 g/mol＝0.48 g，n(O)＝＝0.03 mol。 因n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.03 mol∶(0.03 mol×2)∶0.03 mol＝1∶2∶1，故該有機物的實驗式為CH2O。 (6)要確定有機物的分子式，還需測出有機物的相對分子質(zhì)量。 答案：(1)g－f－e－h(huán)－i－c(或d)－d(或c)－a(或b)－b(或a) (2)吸收水分，得到干燥純凈的氧氣 (3)催化劑，加快O2的生成速率 (4)使有機物充分氧化生成CO2和H2O (5)CH2O　(6)有機物的相對分子質(zhì)量 12.

16、【解析】飽和一元醇應(yīng)符合CnH2n＋2O，氫氧化鈉溶液增重的質(zhì)量為有機物燃燒產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量，即0.1 mol CnH2n＋2O完全燃燒生成17.6 g二氧化碳，可求得n＝4，該有機物的分子式為C4H10O，C4H10O可能為CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH，結(jié)合核磁共振氫譜中峰的強度之比確定有機物的結(jié)構(gòu)。 答案：(1)C4H10O　(2)(CH3)3COH (3)①CH3CH2CH2CH2OH；②CH3CH2CH(OH)CH3；③(CH3)2CHCH2OH 13.【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點： (1

17、)可根據(jù)各步反應(yīng)的反應(yīng)條件，推測有機物的官能團； (2)再結(jié)合有機物分子式的不飽和程度及性質(zhì)確定有機物的結(jié)構(gòu)簡式。 【解析】(1)根據(jù)香豆素的結(jié)構(gòu)簡式推出分子式為C9H6O2。 (2)A中有五種不同化學(xué)環(huán)境的氫，且由已知條件工業(yè)上用水楊醛制香豆素的反應(yīng)可知，需要在甲基鄰位取代，由甲苯生成A的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。因為是鄰位取代，所以A的名稱為鄰氯甲苯或2-氯甲苯。 (3)B中甲基上的兩個H原子被氯原子取代，生成C。 (4)B的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有： 共四種。核磁共振氫譜中只出現(xiàn)四組峰即只有四種氫原子，觀察這四種物質(zhì)， 都有四種氫原子。 (5)D為，其中含有苯環(huán)的同分異構(gòu)體

18、有： 四種，既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生水解反應(yīng)的是，能夠與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2的是。 答案：(1)C9H6O2 (2)取代反應(yīng)　2-氯甲苯(鄰氯甲苯) (4)4　2 (5)4 【方法技巧】鍵線式表示的有機物分子式的推導(dǎo) (1)鍵線式中的端點、折點、交叉點上都表示碳原子，由此確定碳原子數(shù)； (2)確定含有的官能團個數(shù)，確定其他元素原子個數(shù)； (3)由碳四價、氧二價、氮三價等來確定分子中的氫原子數(shù)； (4)氫原子數(shù)也可根據(jù)不飽和度計算。多一個不飽和鍵少兩個氫原子，多一個環(huán)少兩個氫原子。 內(nèi)容總結(jié) （1）根據(jù)有機物的球棍模型結(jié)合碳、氫原子的成鍵特點，可知該有機物的結(jié)構(gòu)可表示為，上面的兩個碳原子之間以雙鍵相連，下面的兩個碳原子也以雙鍵相連，上下兩端的四個碳原子上各連有一個氫原子，烴X的分子式為C5H4 （2）(2)由10 g沉淀的質(zhì)量可求出碳的質(zhì)量，進一步求出氫的質(zhì)量，再求出氧的質(zhì)量