【新教材】高考化學配套作業(yè)：專題9 第1單元 第2單元 有機物組成與結構的研究 有機物的結構、分類和命名 含解析

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1、新教材適用·高考化學 課時提升作業(yè)(二十六) (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.(2013·臺州模擬)下列說法中錯誤的是(　　) A.紅外光譜儀可以測定有機物中氫原子的種類 B.鈉融法確定有機物中是否含有N、Cl、Br、S等元素 C.銅絲燃燒法確定有機物中是否含有鹵素 D.元素分析儀可以同時對碳、氫、氧、硫等多種元素進行分析 2.(2013·衢州模擬)觀察下列模型,其中只有C、H、O三種原子,下列說法正確的是(　　) 序號 1 2 3 4 模型示意圖 A.模型1對應的物質含有雙鍵 B.模型2對應的

2、物質具有漂白性 C.模型1對應的物質可與模型3對應的物質發(fā)生酯化反應 D.模型3、模型4對應的物質均具有酸性,且酸性4強于3 3.下列每組中各有三對物質,它們都能用分液漏斗分離的是(　　) A.乙酸乙酯和水　乙醇和水　植物油和水 B.四氯化碳和水　溴苯和水　己烯和水 C.甘油和水　乙酸和水　乙酸和乙醇 D.汽油和水　苯和水　己烷和苯 4.(2013·舟山模擬)某有機物在氧氣中充分燃燒,生成的CO2和H2O的物質的量之比為1∶2,則下列說法正確的是(　　) A.分子中C、H、O個數(shù)之比一定為1∶4∶2 B.分子中一定不含氧原子 C.分子中C、H個數(shù)之比一定為1∶4 D.此

3、有機物的最簡式一定為CH4 5.(2013·寧波模擬)化合物A經李比希法和質譜法分析得知其相對分子質量為136,分子式C8H8O2。A分子中只含一個苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個取代基,其1H核磁共振譜與紅外光譜如圖。關于A的下列說法中,不正確的是(　　) A.A分子屬于酯類化合物,在一定條件下能發(fā)生水解反應 B.A在一定條件下可與3 mol H2發(fā)生加成反應 C.符合題中A分子結構特征的有機物只有一種 D.與A屬于同類化合物的同分異構體只有2種 6.最近科學家在-100℃的低溫下合成了一種烴X,其1H核磁共振譜表明該分子中的氫原子的化學環(huán)境沒有區(qū)別,根據(jù)分析,繪制了如圖所示的球棍模型。

4、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 7.Fe(C5H5)2是一種重要的有機化工原料,其空間結構高度對稱,如圖所示:。但早期人們卻錯誤地認為它的結構為(上述兩圖中E代表Fe)。在1H核磁共振譜中,正確的結構峰的個數(shù)是(　　) A.1種　　　 B.2種　　 C.3種　　 　D.4種 8.(2013·金華模擬)下列說法正確的是(　　) A.1 mol蔗糖可以水解生成2 mol葡萄糖 B.甲苯的一氯取代物有四種同分異構體 C.的名稱是2,3-甲基丁烷 D.

5、CH3—CH＝CH—CH3與C3H6一定互為同系物 9.“一滴香”是一種毒性很強的物質,被人食用后會損傷肝臟,還能致癌。其分子結構如圖所示:,下列說法正確的是(　　) A.該有機物屬于芳香化合物 B.該有機物含有3種含氧官能團 C.1H核磁共振譜中有4種峰 D.可以用該有機物萃取溴水中的溴 10.(能力挑戰(zhàn)題)充分燃燒某液態(tài)芳香烴X,并收集產生的全部水,恢復到室溫時,得到水的質量跟原芳香烴X的質量相等。則X的分子式是(　　) A.C10H16　　 B.C11H14　　 C.C12H18　　 D.C13H20 二、非選擇題(本題包括3小題,共40分) 11.(8分)為了測定一種

6、氣態(tài)烴A的化學式,取一定量的A置于一密閉容器中燃燒,定性實驗表明產物是CO2、CO和水蒸氣,學生甲、乙設計了兩個方案,均認為根據(jù)自己的方案能求出A的實驗式。他們測得的有關數(shù)據(jù)如下(箭頭表示氣流方向,實驗前系統(tǒng)內的空氣已排盡): 甲:燃燒產物增重2.52 g增重1.32 g生成CO21.76 g 乙:燃燒產物增重5.6 g減重0.64 g增重4.0 g 試回答: (1)你認為能夠求出A的實驗式的方案是　　　　　(填“甲”或“乙”),理由是? 　。 (2)根據(jù)你選擇的方案,

7、通過計算確定A的實驗式為　　 　　。 (3)若要確定A的化學式　　 　(填“需要”或“不需要”)測定其他數(shù)據(jù),其原因是　 。 12.(16分)(能力挑戰(zhàn)題)A～G都是有機化合物,它們的轉化關系如下: 請回答下列問題: (1)已知:6.0 g化合物E完全燃燒生成8.8 g CO2和3.6 g H2O;E的蒸氣與氫氣的相對密度為30,則E的分子式為　 ; (2)A為一取

8、代芳烴,B中含有一個甲基。由B生成C的化學方程式為　 ; (3)由B生成D、由C生成D的反應條件分別是　　　　　　、　　　　　　; (4)由A生成B、由D生成G的反應類型分別是　　　　　　　、　　　　　　　; (5)F存在于梔子香油中,其結構簡式為　 ; (6)在G的同分異構體中,苯環(huán)上一硝化的產物只有一種的共有　　　個,其中1H核磁共振譜有兩組峰,且峰面積比為1∶1的是　　　　 　(填結構簡式)。 13.(16分)(2013·亳州模擬)從香料八角中提取的有機物A可制得抗禽流感病毒的特效藥“達菲”。 (

9、1)經測定,A的相對分子質量在150～200之間,含碳的質量分數(shù)為48.3%,含氫的質量分數(shù)為5.7%,其余為氧,則A的分子式為　 。 (2)1 mol A能與足量NaHCO3反應得到標準狀況下的CO222.4 L,與足量金屬鈉反應得到標準狀況下的H244.8 L,能與1 mol Br2發(fā)生加成反應。將A分子中含有官能團的名稱及數(shù)目填入下表(可不填滿也可補充): 官能團名稱 官能團數(shù)目 (3)A與等物質的量的H2加成后生成B。A的紅外光譜顯示其分子中除了含有上述官能團外,還含有一個六元碳環(huán),B的1H核磁共

10、振譜顯示其分子中有7種不同化學環(huán)境的氫原子。已知羥基連在雙鍵碳原子上是不穩(wěn)定的,兩個羥基連在同一碳原子上也是不穩(wěn)定的,則A的結構簡式是　 。 答案解析 1.【解析】選A。紅外光譜儀用于分析有機化合物中含有的基團,測定有機物中氫原子的種類應使用1H核磁共振譜,A說法錯誤。 2.【解析】選C。根據(jù)分子的模型可知,1是甲醇,甲醇中沒有雙鍵,選項A不正確;2是甲醛,甲醛沒有漂白性,選項B不正確;3是甲酸,能和甲醇發(fā)生酯化反應,選項C正確;4是碳酸,但碳酸的酸性弱于甲酸的,選項D不正確。 3.【解析】選B。用分液漏斗分離物

11、質即分液,其要求是混合物中的各組分互不相溶,靜置后能分層。A項中的乙醇和水混溶在一起不分層,A項錯誤;B項中三對物質均不互溶,可以用分液的方法進行分離,B項正確;C項中三對物質均互溶,不能用分液的方法進行分離,C項錯誤;D項中的己烷和苯互溶,不可以用分液的方法進行分離,D項錯誤。 4.【解析】選C。有機物完全燃燒生成CO2和水的物質的量之比為1∶2,則C、H原子個數(shù)比為1∶4,不能判斷該有機物中是否含有氧原子,C正確。 5.【解析】選D。A分子中含有4類氫原子,且苯環(huán)上只有一個取代基,則苯環(huán)上含有3類氫原子,因此取代基中只含有1類氫。結合紅外光譜圖中A中所含有的基團,苯環(huán)與碳直接相連、含有

12、碳氧雙鍵等,則A的結構只能為,A、C說法正確。苯環(huán)可與H2加成,B說法正確。與A同類的同分異構體應為5種(不包括A):、、、和,D說法錯誤。 6.【解析】選D。根據(jù)有機物的球棍模型結合碳、氫原子的成鍵特點,可知該有機物的結構可表示為,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環(huán)境相同,且與中間碳原子所處的化學環(huán)境不同,分子中碳原子的化學環(huán)境有2種,含有碳碳雙鍵官能團,所以選D。 7.【解析】選A。正確的結構,空間結構高度對稱,氫原子所處化學環(huán)境完全相同,在1H核磁共振譜中只有一

13、種峰。 8.【解析】選B。蔗糖水解得到葡萄糖和果糖,A錯誤;甲苯的一氯取代物有四種,如圖所示:,B正確;的名稱為2,3-二甲基丁烷,C錯誤;C3H6可能為環(huán)丙烷,環(huán)丙烷與2-丁烯不是同系物,D錯誤。 9.【解析】選B。A項,該有機物中的環(huán)不是苯環(huán),該有機物不屬于芳香化合物,A項錯誤;B項,該有機物中含有羰基、醚鍵、羥基三種含氧官能團,B項正確;C項,該有機物中的氫原子處于5種不同的化學環(huán)境下,1H核磁共振譜中應有5種峰,C項錯誤;D項,該有機物中含有碳碳雙鍵,能與溴發(fā)生加成反應,不能萃取溴水中的溴,D項錯誤。 10.【解題指南】解答本題應注意以下2點: (1)充分燃燒,烴中的氫轉化為水

14、,碳轉化為二氧化碳; (2)水的質量與烴的質量相等,說明水中氧的質量和烴中碳的質量相等。 【解析】選C。烴燃燒后,其中的氫全部轉入水中,故水中氧元素的質量等于烴中碳元素的質量。水中氧、氫元素的質量比為16∶2=8∶1,則芳香烴中:n(C)n(H)=m(C)/12m(H)/1=m(O)/12m(H)/1=16/122/1=23,符合的只有C。 【方法技巧】燃燒方程式法確定有機物分子式 本題也可以根據(jù)烴燃燒的方程式進行計算,設烴的分子式為CxHy, CxHy + (x+y4)O2 xCO2 + y2H2O (12x+y)g

15、 9yg 燃燒生成水的質量跟原芳香烴X的質量相等,所以(12x+y)g=9yg,3x=2y,只有C答案符合。 11.【解析】(1)甲方案先將產物通過濃硫酸,其增重為H2O的質量,再通過堿石灰,其增重為CO2的質量,而點燃則將CO轉化為1.76 g CO2,由此可求得A中的碳、氫原子個數(shù)比,從而確定出A的實驗式;乙方案先將產物通過堿石灰,增重的是燃燒產物中CO2和H2O的質量之和,而無法求出CO2和H2O的質量各為多少,無法確定出A的實驗式。 (2)濃硫酸增重2.52 g為H2O的質量,從而可求得氣態(tài)烴A中,n(H)=2.52 g

16、÷ 18 g·mol-1×2=0.28 mol。根據(jù)碳元素守恒,若有機物完全燃燒產生的CO2為 1.32 g+1.76 g=3.08 g n(C)=3.08 g÷44 g·mol-1=0.07 mol n(C)∶n(H)=0.07 mol∶0.28 mol =1∶4, 故有機物實驗式為CH4。 (3)A的實驗式中,氫原子數(shù)已達飽和,此式就是A的化學式,確定A的化學式不需要其他條件。 答案:(1)甲　甲方案先將產物通過濃硫酸,其增重為H2O的質量,再通過堿石灰,其增重為CO2的質量,而點燃則將CO轉化為1.76 g CO2,由此可求得A中的碳、氫原子個數(shù)比,從而確定出A的實驗式;乙

17、方案先將產物通過堿石灰,增重的是燃燒產物中CO2和H2O的質量之和,而無法求出CO2和H2O的質量各為多少,無法確定出A的實驗式 (2)CH4 (3)不需要　A的實驗式中,氫原子數(shù)已達飽和,此式就是A的化學式,不再需要其他條件 12.【解題指南】解答本題應注意以下2點: (1)此題的突破口為有機物A、B、E,根據(jù)題目提供的信息,先確定出A、B、E的結構; (2)要充分利用題目中的反應條件,由反應條件可以判斷反應的類型、有機物的類別。 【解析】根據(jù)A為一取代芳烴,可知,A為;根據(jù)A→B的反應條件可知,A→B發(fā)生的為苯環(huán)支鏈上的取代反應,又因B中含有一個甲基,則氯原子取代的是—CH2—

18、的氫原子,故B的結構簡式為;根據(jù)反應條件可知,B→C是鹵代烴的水解,C為醇,結構簡式為,D能與Br2的CCl4溶液反應生成G,且G中含有2個Br,可知D發(fā)生的是加成反應,D中含有不飽和鍵,B→D是鹵代烴的消去反應,C→D是醇的消去反應,故D的結構簡式為,G的結構簡式為;C為醇,C與E在濃硫酸作用下發(fā)生反應,E應為羧酸,C與E發(fā)生的是酯化反應;E的蒸氣與氫氣的相對密度為30,則E的相對分子質量為30×2=60,6.0 g化合物E即為0.1 mol,完全燃燒生成8.8 g CO2(0.2 mol)和3.6 g H2O(0.2 mol);E的分子式為C2H4Ox,根據(jù)其相對分子質量為60,可知x=2

19、,故E的分子式為C2H4O2,E為羧酸,故其結構簡式為CH3COOH;由C與E的結構簡式可推知F的結構簡式為。G的同分異構體中,苯環(huán)上一硝化的產物只有一種,說明苯環(huán)上的取代基是對稱的,若有2個取代基,必須在對位位置上,其結構簡式為,其峰面積比為1︰1;若有4個取代基,其結構簡式為 、、、、(其峰面積之比均為 3∶1),(其峰面積比為3∶2∶3)。 答案:(1)C2H4O2 (2)或 (3)NaOH的醇溶液、加熱　濃硫酸、在一定溫度下 (4)取代反應　加成反應 (5) (6)7　 13.【解題指南】解答本題要注意以下2點: (1)根據(jù)A的相對分子質量范圍及碳、氫質量分數(shù)確

20、定有機物分子式; (2)先根據(jù)A的性質推斷A中的對應結構,再用A的分子式減去已推出部分的結構,進一步推斷未知結構,最終確定有機物A的結構。 【解析】(1)根據(jù)有機物A中的碳、氫質量分數(shù)可求得A中氧的質量分數(shù)為46%,結合A的相對分子質量在150～200之間,可推知1 mol該有機物中氧的質量在150 g×46%～200 g×46%之間,有機物A中含有5個氧原子,結合氧的質量分數(shù),可求出A的相對分子質量為174,結合碳、氫質量分數(shù),可求得A的分子式為C7H10O5。 (2)1 mol A能與足量NaHCO3反應得到標準狀況下的CO222.4 L,說明A中含有一個羧基;1 mol A與足量金

21、屬鈉反應得到標準狀況下的H244.8 L,說明A中羥基和羧基的個數(shù)之和為4,所以A中含有3個羥基,1 mol A能與1 mol Br2發(fā)生加成反應,說明A中含有一個碳碳雙鍵。 (3)A中含有一個六元碳環(huán),A與H2加成所得B中有7種不同化學環(huán)境的氫原子,A中的3個羥基連在不同的碳原子上,A的結構只能為。 答案:(1)C7H10O5 (2) 官能團名稱 羧基 羥基 碳碳雙鍵 官能團數(shù)目 1 3 1 (3) 【方法技巧】有機物結構與性質的對應關系 有機物性質 對應結構 與鹵素發(fā)生加成反應 碳碳雙鍵或碳碳三鍵 與金屬鈉反應產生氫氣 羥基或羧基 與濃溴水反應產生白色沉淀 酚羥基 使石蕊試液變紅 羧基 與碳酸鈉或碳酸氫 鈉溶液反應產生二氧化碳