1.2研究有机化合物的一般方法 随堂检测 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修3

1.2研究有机化合物的一般方法随堂检测2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修3 一、单选题 1．我国科学家在青蒿素(结构如图)研究方面为人类健康作出了巨大贡献。下列说法错误的是 A．用沸水浸泡青蒿可获得青蒿素的提取液 B．通过红外光谱可分析青蒿素分子中的化学键信息 C．通过射线衍射可测定青蒿素晶体中各个原子的坐标 D．青蒿素分子中含有7个手性碳原子 2．现有一瓶A和B的混合液，已知A和B的某些性质如下： 物质 分子式 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm-3) 水溶性 A C3H6O2 -24 141 0.99 可溶 B C4H8O2 -84 77 0.90 可溶 由此推知分离A和B的最佳方法是 A．萃取 B．结晶 C．蒸馏 D．分液 3．能够快速测定物质相对分子质量的仪器是 A．核磁共振仪 B．质谱仪 C．李比希元素分析仪 D．红外光谱仪 4．用分液漏斗可以分离的一组液体混合物是 A．溴和 B．溴苯和水 C．苯和硝基苯 D．汽油和苯 5．分子式为 C5H7Cl 的有机物，其结构不可能是（    ） A．只含有1个双键的直链有机物 B．含2个双键的直链有机物 C．含 1 个双键的环状有机物 D．含一个三键的直链有机物 6．下列有机物的核磁共振氢谱中只出现两组峰且峰面积之比为2∶1的是 A． B． C． D． 7．实验室用环己醇和浓磷酸制备环己烯，所得的粗产品可经以下步骤提纯： 下列仪器在环己烯的分离提纯时需要用到的是 A．①③④⑤ B．③④⑥⑦ C．①②⑤⑦ D．②④⑤⑥ 8．据质谱图分析知某烷烃的相对分子质量为86，其核磁共振氢谱图有2个峰，峰面积比为6：1，则其结构简式为 A． B． C． D． 9．下列说法不正确的是 A．利用红外光谱仪可以分析分子中化学键或官能团的信息 B．分子结构被修饰后，分子的性质不会发生改变 C．利用质谱法可以测定分子的相对分子质量。 D．飞秒化学是利用时间分辨技术对超快化学反应进行研究 10．2，6-二甲基萘()是一种高性能工程塑料的原料，该有机物的一氯取代物有 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 11．常用燃烧法测定有机物的组成。现取3.2克某有机物在足量的氧气中充分燃烧，生成4.4克CO2和3.6克H2O，则该有机物中 A．一定含有C、H两种元素,可能含有O元素 B．一定含有C、H、O三种元素 C．一定含有C、O两种元素,可能含有H元素 D．只含有C、H两种元素,不含O元素 12．下列叙述中不正确的是 A．红外光谱图可推测某未知物中的某些化学键或官能团的存在 B．低温石英有手性 C．超分子有两个重要特征——分子识别和自组装 D．晶体受热熔化过程中一定存在化学键的断裂 13．某物质在质谱仪中的最大质荷比为62，该物质的核磁共振氢谱吸收峰共有2组，红外吸收峰表明有O—H键和C—H键。该物质是 A．CH3COOH B．HOCH2CH2OH C．CH3OCH2OH D．CH3OCH3 14．烃的碳原子数小于5，完全燃烧后，生成的和的物质的量之比为。该不饱和烃的链状同分异构体有 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 15．1831年李比希提出了确定有机物中氢和碳的质量分数的方法，其基本原理是在高温下氧化有机物，其生成物质主要是 A．CO和H2O B．CO和H2 C．CO2和H2O D．CO2和H2 16．赞皇大枣的营养价值丰富，被誉为“百果之首”“ 天然维生素之王”。其富含的一种有机物M的结构如图所示，下列说法正确的是 A．可以利用质谱仪测出有机物的相对分子质量和官能团的种类 B．M含有的官能团的名称为羟基、醛基 C．M能与氯水在光照条件下发生取代反应 D．M可能形成分子内氢键和分子间氢键 17．某有机化合物M的核磁共振氢谱如图所示，M的结构简式可能为    A． B． C． D． 18．苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下： 下列说法不正确的是 A．操作Ⅰ中依据苯甲酸的溶解度和粗苯甲酸的质量估算加水量 B．操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl C．操作Ⅲ快速冷却结晶会导致杂质包裹在苯甲酸内 D．操作IV可用冷水洗涤晶体 19．下列有关化学用语表示不正确的是 A．甲基的电子式： B．2-乙基-1，3-丁二烯的键线式 C．丙烷分子的球棍模型 D．乙二醇的实验式为 20．以下实验不能获得成功的是 A．用蒸馏法分离甲烷与氯气发生取代反应生成的液体有机产物 B．提取溶解在水中的少量碘时加入，分液，取出有机层再分离 C．利用色谱法可以从绿色植物色素的溶液中分离出叶绿素、叶黄素等色素 D．除去溴苯中的少量时加入溶液，充分反应后，弃去水溶液 21．下列说法不正确的是 A．超分子具有分子识别和自组装的特征 B．利用红外光谱实验可确定青蒿素分子中含有的部分基团 C．霓虹灯光、激光、焰火、物理成像都与电子跃迁释放能量有关 D．可用质谱法快速、精确测定分子的相对分子质量 22．如图是某有机物的质谱图、核磁共振氢谱图，其结构简式为 A．CH3CH2OH B．CH3CHO C．CH3CH2COOH D．HCOOH 23．下列物质的核磁共振氢谱中，信号峰有4组的是 A．   B．   C．2-甲基丁烷：   D．   24．下列叙述正确的是 A．同温同压下，等体积的氦气和氘气所含中子数之比为2：1 B．等质量的葡萄糖和乳酸所含原子总数相等 C．铁粉分别与稀硫酸、浓硫酸完全反应失去电子数一定不相等 D．等物质的量的乙烷、丙酸在纯氧气中完全燃烧消耗分子数之比为1：2 25．烃分子中碳、氢两种元素质量比为5:1，且分子中含有3个甲基，则该烃分子的一氯代物共有几种（不考虑空间异构） A．1 B．2 C．3 D．4 二、填空题 26．回答下列问题： ①CH2=CH—CH=CH2键线式 ； CH3CH2CH2CHO键线式 ； 分子式 ；结构简式 。 ③有两种芳香烃结构如图：萘：联苯：它们的分子式分别为 和 。 27．核磁共振氢谱 (1)原理： ①氢原子核具有磁性，如果用电磁波照射含氢元素的化合物，其中的氢核会吸收特定频率电磁波的能量而产生核磁共振现象，用核磁共振仪可以记录到有关信号。 ②处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图中出现的位置也不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。 ③由核磁共振氢谱图可以获得该有机化合物分子中有几种不同类型的氢原子及它们的相对数目等信息。 (2)分析方法： 吸收峰数目= ，吸收峰面积比= ； 28．完成下列问题。 (1)研究有机物的方法有很多，常用的有①核磁共振氢谱②蒸馏③重结晶④萃取⑤红外光谱⑥过滤，其中用于分子结构确定的有 (填序号) (2)下列物质中，其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰的是_______(填字母)。 A．CH3CH3 B．CH3COOH C．CH3COOCH3 D．CH3OCH3 (3)某含碳、氢、氧三种元素的有机物甲，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%，则甲的实验式(最简式)是 。 ①如图是该有机物甲的质谱图，则其相对分子质量为 ，分子式为 。 ②确定甲的官能团：通过实验可知甲中一定含有羟基，写出羟基的符号 ；甲可能的结构有 种。 ③确定甲的结构简式： a.经测定有机物甲的核磁共振氢谱如图所示，则甲的结构简式为 。 b.若甲的红外光谱如图所示，则该有机物的结构简式为 。 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．A 【详解】A．青蒿素中不含有亲水基团，不能溶于水，不能用沸水浸泡青蒿可获得青蒿素的提取液，故A错误； B．红外光谱可推测有机物分子中含有的官能团和化学键，故通过红外光谱可推测青蒿素分子中的化学键信息，故B正确； C．晶体中结构粒子的排列是有规律的，通过X射线衍射实验可以得到晶体的衍射图，通过分析晶体的衍射图可以判断晶体的结构特征，故X射线衍射可测定青蒿素晶体中各个原子的坐标，故C正确； D．如图：青蒿素分子中手性碳原子为7个，故D正确； 故选A。 2．C 【详解】A．观察表中数据，得知A、B两种物质都是有机物，都溶于水，不能用萃取方法进行分离，故A不选； B．观察表中数据，得知A、B两种物质的熔点都比较低，常温下为液体，不能结晶方法析出，故B不选； C．观察表中数据，得知A、B两种物质的沸点相差较大，故可以用蒸馏的方法将A、B分离，故C选； D．观察表中数据，得知A、B两种物质都是有机物，都溶于水，不能用分液方法进行分离，故D不选； 故选：C。 3．B 【详解】A．核磁共振仪能测出有机物中氢原子的种类以及数目之比，不符合题意，故A不符合题意； B．质谱仪能记录分子离子、碎片离子的相对质量，质谱图中数值最大的即是该分子的相对分子质量，故B符合题意； C．李比希元素分析仪来确定有机化合物中的元素组成，不符合题意，故C不符合题意； D．红外光谱仪用于检测有机物中特殊官能团及机构特征，主要适用于定性分析有机化合物结构，故D不符合题意； 答案选B。 4．B 【分析】能用分液漏斗分离的物质必须是两种相互不溶的液体，一般来说：有机溶质易溶于有机溶剂，无机溶质易溶于无机溶剂； 【详解】A．溴易溶于有机物CCl4，所以不能用分液漏斗分离，A错误； B．溴苯是有机物，水是无机物，溴苯和水不互溶，所以能用分液漏斗分离，B正确； C．苯和硝基苯都是有机物，所以苯和硝基苯能相互溶解，不能用分液漏斗分离，C错误； D．汽油和苯都是有机物能互溶，不能用分液漏斗分离，D错误； 故选B。 5．A 【分析】把Cl原子看成氢原子，可知C5H7Cl的不饱和度为=2，一个双键的不饱和度为1，一个三键的不饱和度为2，一个环的不饱和度为1，据此判断。 【详解】A. C5H7Cl的不饱和度为2，含有一个双键的直链有机物不饱和度为1，故A错误； B. C5H7Cl的不饱和度为2，含有两个双键的直链有机物不饱和度为2，故B正确； C. C5H7Cl的不饱和度为2，含有一个双键的环状有机物不饱和度为2，故C正确； D. C5H7Cl的不饱和度为2，含有一个叁键的直链有机物不饱和度为2，故D正确； 故选：A。 6．D 【详解】A．该物质有三种氢原子，峰面积之比为3∶2∶2，A项错误； B．该物质有两种氢原子，峰面积之比为3∶1，B项错误； C．该物质有两种氢原子，峰面积之比为3∶2，C项错误； D．该物质有两种氢原子，峰面积之比为2∶1，D项正确； 答案选D。 7．C 【分析】粗产品提纯首先是向粗产品中加入碳酸钠溶液，反应过量的磷酸，混合液加入蒸馏水，萃取后分液，取油相，加入无水氯化钙干燥，过滤后，再蒸馏得纯品。 【详解】加入碳酸钠溶液中和过量磷酸需要在烧杯①中进行，萃取分液需要在分液漏斗②中进行，过滤除去氯化钙需要用到漏斗⑤，最后蒸馏需要用蒸馏烧瓶⑦，需要用到①②⑤⑦； 本题选C。 8．C 【详解】A．由结构简式可知有四种等效氢，核磁共振氢谱图有4个峰，故A不符合题意； B．根据题意题干要求是烷烃，而B中是烯烃，故B不符合题意； C．由结构简式可知有2种等效氢，核磁共振氢谱图有2个峰，氢原子个数比是12:2，即峰面积之比是6:1，故C符合题意； D．由结构简式可知有3种等效氢，核磁共振氢谱图有3个峰，故D不符合题意； 故答案为：C 9．B 【详解】A．分析有机物的红外光谱图可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息，A正确； B．分子结构修饰是指保持分子的基本结构不变，仅改变分子结构中的某些基团而得到的新分子，分子结构被修饰后，分子的性质发生了改变，B错误； C．质谱图中质荷比最大的吸收峰就是该分子的相对分子质量，故利用质谱法可以测定分子的相对分子质量，C正确； D．对超快速化学反应的研究被形象地称为飞秒化学，D正确； 故选B。 10．B 【详解】给苯环上的碳原子编号：，其中1、5号上的氢原子等效，3、7号上的氢原子等效，4、8号上的氢原子等效，此外两个上的氢原子等效，故该有机物的一氯代物有4种，B项正确。 11．B 【详解】4.4gCO2中C原子的质量为，3.6gH2O中H原子的质量为，所以C和H的总质量为1.2g+0.4g=1.6g，故一定还含有O元素。 故选B。 12．D 【详解】A．红外光谱可以初步判断某有机物中含有何种化学键或官能团，选项A正确； B．低温石英具有手性，可制作石英手表，选项B正确； C．超分子有两个重要特征——分子识别和自组装，选项C正确； D．分子晶体受热熔化过程中会破坏分子间作用力，不一定存在化学键断裂，选项D错误； 故选D。 13．B 【详解】最大质荷比为62，则相对分子质量为62，核磁共振氢谱吸收峰共有2组，则分子结构中存在两种位置的H原子，根据红外吸收峰可知分子结构中存在O-H键和C-H键。 A．CH3COOH中有2种位置的H原子，存在O-H键和C-H键，但相对分子质量为60，故A错误； B．HOCH2CH2OH中有2种位置的H原子，存在O-H键和C-H键，相对分子质量为62，符号题意，故B正确； C．CH3OCH2OH存在O-H键和C-H键，相对分子质量为62，但存在3种位置的H原子，故C错误； D．CH3OCH3中只有1种H原子，不存在O-H键，相对分子质量为46，故D错误； 答案选B。 14．B 【详解】根据题意可知，该烃中、原子个数比为2:3，符合条件的只有，链烃可能是二烯烃或炔烃，其链状同分异构体有、、，共3种。 答案选B。 15．C 【详解】李比希法是将有机物充分燃烧，通过测定生成的CO2和H2O的质量来确定有机物中的碳氢的质量分数。答案选C。 16．D 【详解】A．质谱仪可以测出有机物的相对分子质量，测定分子中官能团的种类应该用红外光谱仪，A错误； B．M含有的官能团的名称为羟基、羧基，B错误； C．能在光照条件下与Cl2发生取代反应的是烷烃或烷基中与饱和碳原子相连的氢，且Cl2需为气态，M中没有饱和碳原子，C错误； D．M中有羧基和羟基，与羧基处于间位的羟基可以与羧基形成分子内氢键，与羧基处于对位的羟基可以与其他M分子形成分子间氢键，D正确； 本题选D。 17．C 【分析】从图中可以看出，有机化合物M的核磁共振氢谱有三组峰，则表明有机物M分子中含有三种氢原子。 【详解】A．分子结构不对称，分子中含有4种氢原子，选项A不符合题意； B．分子结构对称，分子中含有二种氢原子，选项B不符合题意； C．分子结构不对称，分子中含有3种氢原子，选项C符合题意； D．分子结构不对称，分子中含有4种氢原子，选项D不符合题意； 答案选C。 18．B 【分析】苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠，加水、加热溶解，苯甲酸、NaCl溶解在水中，泥沙不溶，从而形成悬浊液；趁热过滤出泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出；将滤液冷却结晶，大部分苯甲酸结晶析出，氯化钠仍留在母液中；过滤、用冷水洗涤，便可得到纯净的苯甲酸。 【详解】A．操作I中，为减少能耗、减少苯甲酸的溶解损失，溶解所用水的量需加以控制，可依据苯甲酸的大致含量、溶解度等估算加水量， A正确； B．操作II趁热过滤的目的是除去泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出，NaCl含量少，通常不结晶析出，无法通过过滤除去，B错误； C．操作III缓慢冷却结晶，可形成较大的苯甲酸晶体颗粒，同时可减少杂质被包裹在晶体颗粒内部，C正确； D．苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水，所以操作IV可用冷水洗涤晶体，既可去除晶体表面吸附的杂质离子，又能减少溶解损失，D正确； 故选B。 19．D 【详解】 A．甲基中C周围有7个电子，其电子式为，A正确； B．2-乙基-1，3-丁二烯的结构简式为CH2=C(C2H5)CH=CH2，其键线式为，B正确； C．丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，球棍模型为，C正确； D．乙二醇的分子式为C2H6O2，实验式为CH3O，D错误； 故答案选D。 20．D 【详解】A．甲烷与氯气发生取代反应生成的液体有机产物的沸点不同，可用蒸馏法将其分离，A正确； B．碘在水中的溶解度小于碘在四氯化碳中的溶解度，四氯化碳和水不互溶，可用四氯化碳萃取出碘水中的碘，然后采用分液的方法分离，取出有机层再分离，B正确； C．色谱法又称“色谱分析”、“色谱分析法”、“层析法”，是一种分离和分析方法，利用色谱法可以从绿色植物色素的溶液中分离出叶绿素、叶黄素等色素，C正确； D．溴和碘化钾反应生成碘，碘和溴苯互溶，不能分离，D错误； 答案选D。 21．C 【详解】A．超分子具有分子识别和自组装的特征，A正确； B．利用红外光谱实验可以根据不同基团的吸收峰不同来确定青蒿素分子中含有的部分基团，B正确。 C．霓虹灯光、激光、焰火都与电子跃迁释放能量有关，物理呈像利用的是光沿直线传播的特性，C错误； D．可用质谱法快速、精确测定分子的相对分子质量，从质谱图中可读出相对分子质量，D正确； 故选C。 22．A 【分析】质谱图中最大质核比为该有机物的相对分子质量，观察质谱图可知该有机物的相对分子质量为：46，核磁共振氢谱有三组吸收峰，说明该有机物有三种处于不同化学环境的氢原子，据此分析选择。 【详解】A．CH3CH2OH，相对分子质量为46，有3种处于不同化学环境的氢原子，D正确； B．CH3CHO，相对分子质量为44，有2种处于不同化学环境的氢原子，B错误； C．CH3CH2COOH，相对分子质量为74，有3种处于不同化学环境的氢原子，C错误； D．HCOOH相对分子质量为46，有2种处于不同化学环境的氢原子，D错误； 答案为：A。 23．C 【详解】A．根据结构可知，其中有2种等效氢，信号峰有2组，A不符合题意； B．根据结构可知，其中有5种等效氢，信号峰有5组，B不符合题意； C．根据结构可知，其中有4种等效氢，信号峰有4组，C符合题意； D．根据结构可知，其中有3种等效氢，信号峰有3组，D不符合题意； 故选C。 24．B 【详解】A．同温同压下，等体积的气体物质的量相同，1molHe的中子数为2mol，1mol氘气（）的中子数为2mol，其中子数之比为1：1，故A错误； B．葡萄糖和乳酸最简式均为CH2O，当两者质量相等时，所含原子总数也相等，故B正确； C．未说明稀硫酸与浓硫酸的用量，即可能存在电子数相等的情况，例如生成等量的硫酸亚铁，故C错误； D．由可知，1mol乙烷（C2H6），完全燃烧消耗的O2为3.5mol，1mol丙酸（C3H6O2），完全燃烧消耗的O2为3.5mol，其分子数之比为1：1，故D错误； 故选B。 25．D 【详解】因为烃分子中碳、氢两种元素质量比为5：1，所以碳、氢两种元素原子的物质的量之比为：1，所以元素个数比为5:12，最简式为C5H12，化学式为C5H12，分子中含有3个甲基，则结构简式为(CH3)2CHCH2CH3，然后根据氢原子的种类确定一氯代物的数目，分子中含有4种氢原子，所以一氯代物的数目为4； 故答案选D。 【点睛】本题考查了同分异构体的判断，难度较大，先确定烃的结构简式，再确定等效氢原子，最后根据氢原子的种类确定一氯代物的种类，确定烃的结构简式是解本题的关键。 26． C4H6O2 CH2=C(CH3)COOH C10H8 C12H10 【详解】①键线式中用短线“-”表示化学键，端点、交点表示碳原子，C原子、H原子不需要标出，利用H原子饱和C的四价结构，杂原子及杂原子上的H原子需要标出，所以CH2=CH—CH=CH2键线式为；CH3CH2CH2CHO键线式为；分子式为C4H6O2，结构简式为CH2=C(CH3)COOH； ③中两个苯环共用的两个碳原子上没有氢原子，其余碳原子上各有一个氢原子，所以分子式为C10H8； 中两个单键相连的碳原子上没有氢原子，其余碳原子各有一个氢原子，分子式为C12H10。 27． 氢原子种类数 不同种类氢原子个数比 【详解】处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图中出现的位置也不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。则吸收峰数目=氢原子种类数，吸收峰面积比=不同种类氢原子个数比。 28．(1)①⑤ (2)AD (3) C4H10O 74 C4H10O 4 C(CH3)3OH CH3CH2OCH2CH3 【详解】（1）在上述各种研究方法中，蒸馏、重结晶、萃取、过滤是有机物分离或提纯的方法，核磁共振氢谱、红外光谱常用于分子结构确定，答案选①⑤； （2）其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰，说明有机物分子中只有一类氢原子， A．CH3CH3分子中只有一类氢原子，A正确； B．CH3COOH分子中含有两类氢原子，B错误； C．CH3COOCH3分子中含有两类氢原子，C错误； D．CH3OCH3分子中只有一类氢原子，D正确； 答案选AD； （3）碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%，因此氧元素质量分数是21.63%，则该物质中碳、氢、氧原子个数之比为，所以其实验式为C4H10O；根据质谱图知，其相对分子质量是74，结合其实验式知其分子式为C4H10O；由分子式C4H10O可知，碳已被氢饱和，能与钠反应生成氢气，则含有羟基；为一元饱和醇，C4H10O有4种等效氢，则可能结构有4种，结构简式为：HOCH2CH2CH2CH3、CH3CH(OH)CH2CH3、(CH3)2CHCH2OH、C(CH3)3OH。甲的核磁共振氢谱图中出现2组峰，说明该结构中有2种氢原子，则结构简式为：C(CH3)3OH；甲的红外光谱中含有对称-CH3，对称-CH2-和C-O-C结构，故有机物的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，含有的官能团为醚键。 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 $$