专题1 第2单元 科学家怎样研究有机物（Word练习）-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修第三册（苏教版2019）江苏专版

[课下作业] 一、单项选择题(共10题) 1．用铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否存在卤素，将一根纯铜丝加热到红热，蘸取试样，放在火焰上灼烧，如存在卤素，火焰为(　　) A．绿色 B．紫色 C．白色 D．黄色 答案　A 2．下列有关说法错误的是(　　) A．李比希法是定量研究有机物中元素组成的方法 B．元素分析仪可用于分析有机物中的元素组成 C．利用李比希法可以确定有机物分子的最简式 D．元素分析可以确定未知物的分子式 解析　元素分析只能确定组成分子的各原子最简单的整数比，不能确定未知物的分子式。 答案　D 3．某气态有机物X含C、H、O三种元素。现欲确定X的分子式，下列条件中所需的最少条件是(　　) ①X中碳的质量分数　②X中氢的质量分数　③X在标准状况下的体积　④质谱图确定X的相对分子质量　⑤X的质量 A．①② B．①②④ C．①②⑤ D．③④⑤ 解析　由①②可得有机物的实验式，由①②④可知有机物的分子式。 答案　B 4．下列实验中，不能达到预期目的的是(　　) ①用升华法分离碘和氯化铵的混合物 ②用重结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物 ③用分液法分离水和硝基苯的混合物 ④用蒸馏法分离乙醇(沸点为78.5 ℃)和苯(沸点为80.1 ℃)的混合物 A．①④ B．②③ C．③④ D．②④ 解析　①中碘受热升华，NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，二者遇冷又反应生成NH4Cl，无法分离；④中两者沸点十分接近，不能用蒸馏法分离。 答案　A 5．一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共0.1 mol，完全燃烧得0.16 mol二氧化碳和3.6 g水。下列说法正确的是(　　) A．一定有甲烷 B．一定是甲烷和乙烯 C．可能有乙烷 D．一定有乙炔 解析　3.6 g水的物质的量为0.2 mol，则0.1 mol混合物中含0.4 mol H和0.16 mol C，混合烃的平均分子式为C1.6H4。则该混合烃中一定含有甲烷，可能含有乙烯，不可能含有乙烷和乙炔，综上分析，A项正确。 答案　A 6．下列有关叙述正确的是(　　) A．质谱法通常用来确定有机物的分子结构 B．将有机物燃烧进行定量分析，可以直接确定该有机物的分子式 C．在核磁共振氢谱中能出现三组峰，峰面积之比为3∶1∶4 D．二甲醚与乙醇不能利用红外光谱法进行鉴别 解析　质谱法通常用来确定有机物的相对分子质量，A项错误；有机物燃烧进行定量分析，不能直接确定该有机物的分子式，B项错误；根据有机物的结构简式可知该物质在核磁共振氢谱中能出现三组峰，峰面积之比为6∶2∶8＝3∶1∶4，C项正确；二甲醚与乙醇含有的官能团不同，可以利用红外光谱法进行鉴别，D项错误。 答案　C 7．化学反应的实质就是旧键的断裂和新键的形成。欲探讨发生化学反应时分子中化学键在何处断裂的问题，近代科技常用同位素示踪法。如有下列反应： 2R—14CH===CH—R′R—14CH===CH—R＋R′—14CH===CH—R′ 可以推知，下面的物质反应时断裂的化学键应是(　　) A．①③ B．①④ C．② D．②③ 解析　根据已知反应后所得产物可推知断裂的位置与连接方式。即断裂的化学键为双键两侧的键。 答案　A 8．已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是(　　) A．若A的分子式为C3H6O2，则其结构简式为CH3COOCH3 B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有3种不同化学环境的氢原子，且个数之比为1∶2 ∶3 C．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数 D．若A的分子式为C3H6O2，则其同分异构体有3种 解析　由核磁共振氢谱可知，其分子中含有3种不同化学环境的氢原子，峰的面积之比等于其原子个数之比为1∶2∶3，但不能确定具体个数，故B、C项正确；由A的分子式C3H6O2可知，其同分异构体有3种：CH3COOCH3、CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3。其中有3种不同化学环境的氢原子且个数之比为1∶2∶3的有机物的结构简式为CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3，故A项错误。 答案　A 9．按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然药物： 下列说法错误的是(　　) A．步骤(1)需要过滤装置 B．步骤(2)需要用到分液漏斗 C．步骤(3)需要用到坩埚 D．步骤(4)需要蒸馏装置 解析　步骤(1)是分离固液混合物，其操作为过滤，A项正确；步骤(2)是分离互不相溶的液体混合物，要用到分液漏斗，B项正确；步骤(3)是从溶液中得到固体，其操作为蒸发，需用到蒸发皿，C项错误；步骤(4)是利用混合液中组分的沸点不同，采取蒸馏操作从有机层溶液中得到甲苯，需要蒸馏装置，D项正确。 答案　C 10．(2020·全国卷Ⅰ)铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．CH3COI是反应中间体 B．甲醇羰基化反应为CH3OH＋CO===CH3CO2H C．反应过程中Rh的成键数目保持不变 D．存在反应CH3OH＋HI===CH3I＋H2O 解析　由反应过程图可知CH3OH→CH3I→ →CH3COI→CH3CO2H，CH3COI是反应的中间产物，A项正确；把各步反应累加，得到CH3OH＋CO===CH3CO2H，B项正确； 中Rh的成键数为6，中Rh的成键数为5，中Rh的成键数为4，反应过程中Rh的成键数不相同，C项错误；由题图可知，甲醇的第一步反应为CH3OH＋HI===CH3I＋H2O，D项正确。 答案　C 二、非选择题(共3题) 11．能够水解的某有机化合物A经李比希法测得其中含碳量为72.0%、含氢量为6.67%，其余含有氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。 方法一：用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。 方法二：核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶3。如下图A。 方法三：利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如下图B。 图A 图B 试填空。 (1)A的分子式为________。 (2)A的分子中只含一个甲基的依据是________(填序号)。 a．A的相对分子质量 b．A的分子式 c．A的核磁共振氢谱图 d．A分子的红外光谱图 (3)A的结构简式为____________________________(写出一种即可)。 解析　(1)A的相对分子质量为150，其中含碳量为72.0%、含氢量为6.67%，其余含有氧，则碳原子个数是(150×72.0%)÷12＝9；氢原子个数是(150×6.67%)÷1＝10；含有氧原子个数是[150×(1－72.0%－6.67%)]÷16＝2，所以物质的分子式是C9H10O2。 (2)A的分子中只含一个甲基的依据是A的分子式和A的核磁共振氢谱图，故选项是bc。 (3)核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶3，说明分子中含有5种不同的氢原子，个数比是1∶2∶2∶2∶3。红外光谱仪测得A分子的红外光谱所示可知物质A含有C—H键、CO键、C—O—C键、C—C键及苯环和与苯环连接的C—C键，则A的结构简式是或。 答案　(1)C9H10O2　(2)bc 12．实验室制备苯甲醇和苯甲酸的反应原理为： 已知：苯甲醛易被空气氧化，苯甲醇的沸点为205.3 ℃，苯甲酸的熔点为121.7 ℃，沸点为249 ℃，溶解度为0.34 g；乙醚的沸点为34.8 ℃，难溶于水，制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下： 试根据上述信息回答下列问题： (1)操作Ⅰ的名称是________，乙醚溶液中所溶解的主要成分是________。 (2)操作Ⅱ的名称是________，产品甲是________。 (3)操作Ⅲ的名称是________，产品乙是________。 (4)如图所示，操作Ⅱ中温度计水银球放置的位置应是________(填“a”“b”“c”或“d”)，收集产品甲的适宜温度为________。 解析　(1)由题意可知，白色糊状物为苯甲醇和苯甲酸钾，加入水和乙醚后，根据相似相溶原理，乙醚中溶有苯甲醇，水中溶有苯甲酸钾，操作Ⅰ为萃取、分液。 (2)溶解在乙醚中的苯甲醇沸点高于乙醚，且沸点相差较大，可蒸馏分离。 (3)加入HCl后生成的苯甲酸为微溶于水的固体，可过滤分离。 答案　(1)萃取、分液　苯甲醇　(2)蒸馏　苯甲醇　(3)过滤　苯甲酸　(4)b　34.8 ℃ 13．下列装置中有机物样品在电炉中充分燃烧，通过测定生成的CO2和H2O的质量，来确定有机物分子式。 (1)A装置是提供实验所需的O2，则A装置中二氧化锰的作用是________________________，B装置中浓硫酸的作用是__________________________；C中CuO的作用是_____________________________________________________。 (2)D装置中无水氯化钙的作用是_____________________________________________；E装置中碱石灰的作用是__________________________________________________。 (3)若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取0.44 g样品，经充分反应后，D装置质量增加0.36 g，E装置质量增加0.88 g，已知该物质的相对分子质量为44，则该样品的化学式为________。 (4)若该有机物的核磁共振氢谱如图所示，峰面积之比为1∶3，则其结构简式为________； 若符合下列条件，则该有机物的结构简式为____________________。 ①环状化合物　②只有一种类型的氢原子 (5)某同学认为E和空气相通，会影响测定结果的准确性，应在E后再增加一个E装置，其主要目的是________________________________________________________________。 解析　(2)D装置中无水氯化钙和E装置中碱石灰分别用于吸收生成的水和二氧化碳。(3)E装置增重0.88 g为CO2的质量，D装置增重0.36 g是水的质量，则由此确定C、H的质量分别为0.24 g和0.04 g，从而推出含有的氧元素质量为0.44 g－0.24 g－0.04 g＝0.16 g，则C、H、O物质的量之比为＝∶∶＝2∶4∶1，即最简式为C2H4O，由相对分子质量为44可知其化学式也为C2H4O。(4)该有机物的核磁共振氢谱中峰面积之比为1∶3，则其结构简式为CH3CHO；符合限定条件的结构简式为。(5)在E后再增加一个E装置，吸收空气中的二氧化碳和水蒸气。 答案　(1)作过氧化氢分解的催化剂　吸收氧气中的水蒸气或干燥氧气　使有机物的燃烧产物全部转化成CO2和H2O (2)吸收生成的水　吸收生成的二氧化碳 (3)C2H4O　(4)CH3CHO　 (5)吸收空气中的二氧化碳和水蒸气 学科网（北京）股份有限公司 $$