1.2科学家怎样研究有机物 随堂训练 2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3

1.2科学家怎样研究有机物 随堂训练 2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3 一、单选题 1．能够测定分子结构和化学键的方法是 A．质谱 B．红外光谱 C．紫外光谱 D．核磁共振氢谱 2．下列物质转化的反应类型为取代反应的是 A． B． C． D． 3．在有机物分子中，能消除羟基的反应是 A．还原反应 B．水解反应 C．消去反应 D．加成反应 4．某有机物在O2中充分燃烧，生成36g水和44gCO2，则该有机物的组成必须满足的条件是（    ） A．分子式一定是CH4 B．分子式一定是CH4O C．分子式可能是CH4或CH4O D．以上说法均不正确 5．能够快速、精确地测定测定相对分子质量的物理方法是 A．质谱法 B．红外光谱 C．核磁共振氢谱法 D．X射线衍射法 6．能用来分析分子中的化学键及官能团信息的物理方法是 A．X射线衍射法 B．红外光谱法 C．核磁共振法 D．质谱法 7．下列化合物中，核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比不为3:2的是（    ） A． B． C．正丁烷 D． 8．3.2克某物质在足量氧气中充分燃烧生成4.4克CO2和3.6克H2O，该物质组成正确的 A．一定含有C、H元素一定不含O元素 B．一定含有C、H元素可能含有O元素 C．一定含有C、H、O元素 D．无法确定 9．下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰，且峰面积之比为2∶1的是 A．乙酸甲酯 B．对苯二甲醇 C．2-甲基丙烷 D．对苯二甲酸 10．化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A．用红外光谱实验确定青蒿素分子中的官能团 B．水库的钢闸门与电源正极连接可实现电化学保护 C．智能手机常用的锂离子电池属于二次电池 D．以铁粉为主要成分制成双吸剂放入食品包装袋，可以延长食物的保质期 11．八角油具有温中、健胃的功效，其主要成分茴香脑()是难溶于水、易溶于有机溶剂的淡黄色液体。实验室用水蒸气蒸馏法从八角茴香中提取八角油的装置如下图所示。下列说法错误的是 A．图中虚框内的仪器为直形冷凝管 B．乙装置中圆底烧瓶倾斜的目的是防止飞溅物进入导管 C．当丙处不再产生油状液体时，先停止加热，后打开活塞K D．馏出液加NaCl至饱和可以提高八角油的产率 12．某化合物6.4g在氧气中充分燃烧，只生成8.8gCO2和7.2gH2O。下列说法正确的是 A．无法确定该化合物是否含有氧元素 B．该化合物仅含碳、氢两种元素 C．该化合物中碳、氢原子个数比为1：2 D．该化合物中碳、氧原子个数比为1：1 13．下列有关测定有机化合物结构方法的叙述中，不正确的是 A．质谱法可测定有机化合物的相对分子质量 B．红外光谱图可确定有机化合物中所含官能团的种类 C．X射线衍射可以确定原子间的距离和分子的三维结构 D．在核磁共振氢谱中有4个吸收峰 14．绿原酸具有抗病毒，降血压，延缓衰老等保健作用.利用乙醚、95%乙醇浸泡杜仲干叶，得到提取液，进一步提取绿原酸的流程如下：     下列说法错误的是 A．从“提取液”获取“有机层”的操作为分液 B．蒸馏时选用球形冷凝管 C．过滤时所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 D．粗产品可通过重结晶的方法提纯 15．化学与科技、生活密切相关，下列说法正确的是 A．航天器使用的太阳能电池帆板的主要成分是 B．通过红外光谱仪可以测定分子的相对分子质量 C．可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含He D．焰火、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关 16．某课题组报道了一种可见光照射下的炔基化反应，可能的反应机理如下(•代表自由基)。下列说法错误的是    A．I→Ⅱ反应过程中，光能转化为化学能 B．存在反应   C．Ⅲ→Ⅳ过程中没有元素化合价发生改变 D．总反应为   17．下列除去杂质的方法不正确的是 ①除去乙烷中少量的乙烯：光照条件下通入气液分离 ②除去乙酸乙酯中少量的乙酸：用饱和碳酸钠溶液洗涤﹑分液、干燥﹑蒸馏 ③除去中少量的：气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶 ④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰，蒸馏 A．①③ B．②④ C．③④ D．②③ 18．随着科学技术的发展，人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是 A．李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式 B．质谱仪能根据最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量 C．红外光谱分析能测出各种化学键和官能团 D．对有机物CH3CH(OH)CH3进行核磁共振分析，能得到4个峰，且峰面积之比为1：1：3：3 19．维生素B2又叫核黄素(其分子结构如图)，可促进发育和细胞再生，有利于增进视力，减轻眼睛疲劳。核黄素分子的结构为：有关核黄素的下列说法中，不正确的是 A．该物质的分子式为C17H20N4O6 B．该物质在碱性条件下加热水解有NH3生成，所得溶液加强酸溶液并加热后有CO2产生 C．该分子的不饱和度是10 D．该物质分子中存在13种化学环境不同的氢原子 20．下列试剂可将溴苯、苯、甲苯溶液分开的是 A．盐酸 B．酸性高锰酸钾 C．溴水 D．石蕊试液 21．已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中正确的是 A．由红外光谱可知，该有机物中只含有二种不同的化学键 B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子且个数比为1：2：3 C．仅由其核磁共振氢谱可知其分子中的氢原子总数 D．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3－O－CH3 22．下列各组中的反应，属于同一反应类型的是 A．由溴丙烷水解制丙醇；由丙烯与水反应制丙醇 B．由乙酸和乙醇制乙酸乙酯；由乙醇和氢溴酸反应制溴乙烷 C．由氯代环己烷制环己烯；由丙烯和溴制1，2-二溴丙烷 D．由甲苯制对硝基甲苯；由甲苯和酸性KMnO4制苯甲酸 23．对某化合物进行结构分析，其质谱和红外光谱分别如下所示。则该化合物可能是 A． B． C． D． 24．下列能够快速、微量、精确地测定有机物的相对分子质量的物理方法是 A．核磁共振氢谱法 B．红外光谱实验 C．质谱法 D．X-射线衍射实验 25．某气态烃对空气的相对密度为 2，在氧气中充分燃烧 1.16 g这种烃，并将所得产物通过装有无水氯化钙的干燥管和装有碱石灰的干燥管，当称量这两个干燥管的质量时，它们依次增重 1.8g和 3.52 g。这种烃的化学式是 A．C2H6 B．C4H10 C．C5H10 D．C5H12 二、填空题 26．测定有机化合物的结构，关键是确定分子的 及 ，进而确定分子所含有的 及其所处的位置。 27．燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。0.05mol某烃完全燃烧后，测得生成的二氧化碳为5.6L（STP）、生成的水为5.4g。请通过计推导该烃的分子式，并写出它可能的结构简式及对应的名称。 28．某烃经李比希元素分析实验测得碳的质量分数为85.71%，该烃的质谱图显示，分子离子峰的质荷比为84，该烃的核磁共振氢谱如下图所示。请确定该烃的实验式 、分子式 、结构简式 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】质谱法是近代发展起来的快速、微量、精确测定相对分子质量的方法；紫外光谱法是用紫外分光光度法测定试样中某一组分的含量的方法；红外光谱是测定分子结构和化学键的方法；核磁共振氢谱是测定有机物分子中不同类型氢原子及其数目的一种方法。 故选B。 2．D 【详解】A．是乙醇的催化氧化，是氧化反应，故A不符合题意； B．是乙醇在浓硫酸加热条件下发生的消去反应，故B不符合题意； C．是乙烯与溴化氢发生的加成反应，故C不符合题意； D． 是硝化反应，硝基取代了环上的氢，又叫取代反应，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 3．C 【分析】根据反应的特点进行判断，消去羟基的反应是消去反应的特点； 【详解】A．还原反应在有机反应中特点是加氢去氧的反应，醇不能因还原反应消去反应，故A不正确； B．有机物中醇不能发生水解反应，卤代烃、酯能发生水解，故B不正确； C．醇能在浓硫酸加热的条件下发生消去反应，可以消去羟基，故能消除羟基，故C正确； D．加成反应是含有碳碳双键、碳碳叁键及醛、酮能发生加成反应，醛的加成可以引入羟基，但都不能消去羟基，故D不正确； 故选答案C。 【点睛】此题考查有机反应类型的特点，利用有机物官能团的性质及反应进行判断。 4．C 【分析】有机物在氧气中充分燃烧，生成的CO2和H2O的物质的量之比为：=1：2，则确定有机物分子中C、H个数之比为1：4，有机物可能是CH4，也可能是CH4O。 【详解】有机物在氧气中充分燃烧,生成的CO2和H2O的物质的量之比为：=1：2，则确定有机物分子中C、H个数之比为1:4，不能确定是否含有氧元素，则有机物可能是CH4，也可能是CH4O，故选：C。 5．A 【详解】A．质谱法是用电场和磁场将运动的离子按它们的质荷比分离后进行检测的方法，质荷比最大的就是其相对分子质量，A符合题意； B．红外光谱是分子能选择性吸收某些波长的红外线，而引起分子中振动能级和转动能级的跃迁，检测红外线被吸收的情况可得到物质的红外吸收光谱，进而判断含有的结构，B不符合题意； C．核磁共振氢谱法是一种将分子中氢-1的核磁共振效应体现于核磁共振波谱法中的应用，可用来确定分子结构中不同化学环境氢原子的种类，C不符合题意； D．X射线衍射法是指使用X射线探测某些分子或晶体结构的科研方法，D不符合题意； 故选A。 6．B 【详解】不同的官能团红外光谱图不同，因此可以用红外光谱法分析分子中的化学键和官能团信息，故合理选项是B。 7．A 【详解】A．的结构简式为CH3-CH=CH-CH3，分子中存在2种不同性质的氢原子，氢原子个数比为6:2=3:1，A符合题意； B．分子中有2种不同性质的氢原子，氢原子个数比为6:4=3:2，B不合题意； C．正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3，分子中存在2种不同性质的氢原子，氢原子个数比为6:4=3:2，C不合题意； D．分子中存在2种不同性质的氢原子，氢原子个数比为6:4=3:2，D不合题意； 故选A。 8．C 【详解】3.2g某物质在空气中充分燃烧生成4.4g二氧化碳和3.6g水，根据质量守恒定律，生成的4.4g二氧化碳中的碳元素和3.6g水中氢元素均来源于3.6g的某物质，利用碳、氢元素的质量守恒分析；4.4g二氧化碳中碳元素的质量为；3.6g水中氢元素的质量为；由质量守恒定律，该物质中碳、氢元素质量和为1.8g+0.4g=2.2g，小于该物质的质量3.2g，因此该物质中除碳、氢元素外还应含有氧元素，故C正确。 综上所述，答案为C。 9．D 【详解】A．乙酸甲酯的结构简式为CH3COOCH3，分子中有两种氢，在核磁共振氢谱中峰面积之比为1：1，A不符合题意； B．对苯二甲醇的结构简式为：，分子中有3种氢，在核磁共振氢谱中峰面积比为1：2：1，B不符合题意； C．2-甲基丙烷的结构简式为(CH3)3CH，分子中有两种氢，在核磁共振氢谱中峰面积之比为9：1，C不符合题意； D．对苯二甲酸的结构简式为：，分子中有两种氢，在核磁共振氢谱中峰面积之比为2：1，D符合题意； 答案选D。 10．B 【详解】A．用红外光谱实验确定青蒿素分子中的官能团，A正确； B．水库的钢闸门与电源负极连接可实现电化学保护，为外加电源的阴极保护法，B错误； C．锂离子电池是充电电池，属于二次电池，C正确； D．铁粉具有还原性，能作抗氧化剂，可以延长食物的保质期，D正确； 故选B。 11．C 【详解】A．直形冷凝管用于蒸馏冷凝液体，A正确； B．乙装置中圆底烧瓶倾斜可以防止飞溅起的液体进入冷凝管中，起到缓冲气流的作用，B正确； C．当丙处不再产生油状液体时，先打开活塞K，再停止加热（防倒吸），最后关闭冷凝水，C错误； D．馏出液加氯化钠至饱和，盐溶液的浓度增加，降低八角油的溶解度，利于析出，提高八角油的产率，D正确； 故选C。 【点睛】 12．D 【分析】n(CO2)==0.2mol，根据C守恒，该化合物中n(C)=0.2mol，m(C)=0.2mol×12g/mol=2.4g；n(H2O)==0.4mol，根据H守恒，该化合物中n(H)=0.8mol，m(H)=0.8g；m(C)+m(H)=2.4g+0.8g=3.2g<6.4g，故该化合物中还含有O元素，n(O)==0.2mol；据此分析解答。 【详解】A．根据分析，该化合物中含有O元素，A错误； B．根据分析，该化合物中含有O元素，B错误； C．该化合物中C、H原子的个数比为0.2mol：0.8mol=1：4，C错误； D．该化合物中C、O原子的个数比为0.2mol：0.2mol=-1：1，D正确； 答案选D。 13．D 【详解】A．质谱法可测定有机化合物的相对分子质量，A正确； B．红外光谱图可确定有机化合物中所含官能团的种类，B正确； C．X射线衍射可以确定原子间的距离和分子的三维结构，C正确； D．在核磁共振氢谱中有2个吸收峰，D错误； 故答案选D。 14．B 【详解】A．由流程可知，乙酸乙酯作萃取剂，得到有机层的实验操作为萃取、分液，A正确； B．蒸馏时若选用球形冷凝管，会有一部分馏分经冷凝降温后滞留在冷凝管中，而不能进入接收器中，因此蒸馏时应该选择使用直形冷凝管，B错误； C．过滤时所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，C正确； D．绿原酸难溶于水，易溶于有机溶剂，因此可利用重结晶的方法进一步提纯，D正确； 故合理选项是B。 15．C 【详解】A．太阳能电池帆板的主要成分为单质硅，A错误； B．通过质谱仪可以测定分子的相对分子质量，红外光谱仪测定官能团信息，B错误； C．光谱分析的方法可以确定元素的种类，可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含有He，C正确； D．焰火、激光都与原子核外电子跃迁释放能量有关，D错误； 故答案选C。 16．C 【详解】A．IⅡ过程中，I吸收能量断裂键，光能转化为化学能，A项正确； B．ⅡⅢ的反应即为  ，B项正确； C．Ⅲ→Ⅳ过程中，I·生成化合价降低，该过程中有元素化合价发生改变，C项错误； D．总反应为  和  生成  和HI，D项正确； 答案选C。 17．A 【详解】①除去乙烷中少量的乙烯：如果在光照条件下通入气液分离，不仅混进，而且乙烷也可能与反应，故错误； ②乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液不反应，但乙酸能反应，除去乙酸乙酯中少量的乙酸：用饱和碳酸钠溶液洗涤﹑分液、干燥﹑蒸馏，故正确； ③除去中少量的：如果将气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶，也可与饱和溶液反应，生成，故错误； ④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰除去水，蒸馏，故正确； ①③错误，故选A。 18．C 【详解】A．李比希的元素分析仪只能测定出元素种类，不能确定有机物的结构简式，故A错误； B．质谱仪能根据最大的碎片离子确定有机物的相对分子质量，故B错误； C．不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有任何化学键或官能团的信息，来确定有机物中的官能团或化学键，故C正确； D．有机物CH3CH(OH)CH3含有3种化学环境不同的氢，两个甲基相同，则能得到3个峰，且峰面积之比为1：1：6，故D错误； 故选C。 19．D 【解析】略 20．B 【分析】溴苯不溶于水，且密度比水大，苯不溶于水，且密度比水小，甲苯不溶于水，密度小于水，可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，以此解答。 【详解】A．溴苯、苯、甲苯与盐酸不反应，且苯、甲苯密度都比水小，不能鉴别，故A错误； B．酸性高锰酸钾能氧化甲苯，并褪色，溴苯不溶于水，且密度比水大，苯不溶于水，且密度比水小，能鉴别，故B正确； C．溴苯、苯、甲苯与溴水不反应，苯、甲苯密度都比溴水小，不可鉴别，故C错误； D．溴苯、苯、甲苯与石蕊试液不反应，苯、甲苯密度都比石蕊试液小，不可鉴别，故D错误； 故选：B。 21．B 【详解】 22．B 【详解】A．前者属于水解反应或取代反应，后者发生加成反应，故A不符合题意； B．两者都属于取代反应，故B符合题意； C．前者发生消去反应，后者发生加成反应，故C不符合题意； D．前者发生取代反应，后者发生氧化反应，故D不符合题意。 答案选B。 23．A 【分析】由未知的质谱图可知该化合物的相对分子质量为74，由未知物的红外光谱可知该化合物中含有O-H、C-H、C=O。 【详解】A．分子的相对分子质量为74，且含有O-H、C-H、C=O，A正确； B．分子中不含有O-H，B错误； C．分子的相对分子质量为76，C错误； D．分子中不含有O-H，D错误； 故答案为：A 24．C 【详解】A．核磁共振氢谱法是测定化合物中不同环境的氢原子，故A不选。 B．红外光谱是测定有机物中的官能团或化学键等特殊结构，故B不选。 C．质谱法是测定有机化合相对分子质量，故选C。 D．X-射线衍射实验是测定晶体结构，故D不选； 故答案为：C。 25．B 【详解】气态烃对空气(空气的平均相对分子质量为29)的相对密度为2，则该烃的相对分子质量为：29×2=58，则该烃的物质的量==0.02mol，无水CaCl2的干燥管质量增重1.8g为生成水的质量，物质的量为=0.1mol，装有碱石灰的干燥管质量增3.52g为生成二氧化碳的质量，物质的量为=0.08mol，根据原子守恒可知烃分子中N(C)==4、N(H)==10，故该烃的分子式为C4H10，故选B。 【点晴】根据相对密度计算该气态烃的相对分子质量，无水CaCl2的干燥管质量增重1.8g为生成水的质量，装有碱石灰的干燥管质量增3.52g为生成二氧化碳的质量，根据n=计算该烃、二氧化碳、水的物质的量，根据原子守恒计算烃分子中C、H原子数目，然后确定其分子式。 26． 不饱和度 典型的化学性质 官能团 【解析】略 27．分子式：C5H12；CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷；CH3CH2CH(CH3)2异戊烷；CH3C(CH3)3新戊烷 【详解】0.05mol某烃完全燃烧后，生成的二氧化碳为5.6L（STP）、生成的水为5.4g，则碳元素的物质的量为，氢元素的物质的量为，n（烃）：n（C）：n（H）=0.05mol：0.25mol：0.6mol=1:5:12，该烃的分子式为C5H12，它有三种结构，分别为正戊烷：CH3CH2CH2CH2CH3，异戊烷CH3CH2CH(CH3)2，新戊烷；CH3C(CH3)3； 综上所述，答案为：分子式：C5H12；CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷；CH3CH2CH(CH3)2异戊烷；CH3C(CH3)3新戊烷。 28． CH2 C6H12 【分析】根据碳元素的质量分数计算氢元素的质量分数，质量分数与摩尔质量的比值相当于原子的物质的量，据此确定原子个数比值，求出最简式；分子离子峰的质荷比为84，该烃的相对分子质量为84，根据相对分子质量结合最简式计算出该有机物的分子式；由该烃的核磁共振氢谱可知，核磁共振氢谱只有1个峰，分子中只有1种H原子，结合分子式书写结构简式。 【详解】确定各元素质量分数：，；确定实验式：N(C):N(H)=:=0.07143:0.1429≈1:2故该烃的实验式为CH2；确定分子式：该烃的质谱图中分子离子峰的质荷比为84，故其相对分子质量为84，设该烃分子式为CnH2n，则12n+2n=84，解得n= 6，故该烃分子式为C6H12；确定结构简式：因为该烃的核磁共振氢谱中只有一个峰，故该烃中只存在一种氢原子，所以其结构简式为。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$