第一章 有机化合物的结构特点与研究方法（单元测试）-【上好课】高二化学同步高效课堂（人教版2019选择性必修3）

第一章 有机化合物的结构特点与研究方法（单元测试） 一、选择题：本题共24个小题，每小题2分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．李时珍在《本草纲目》中写道：“烧酒非古法也，自元时始创其法。用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露。”“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次，……，价值数倍也。”这里用到的方法可用于分离（ ） A．硝酸钾和氯化钾 B．四氯化碳和水 C．甲醇和正丁醇 D．碘水 2．下列说法中正确的是（ ） A．和互为同素异形体 B．和互为同分异构体 C．乙醇的同分异构体是 D．和是同一种物质 3．下列叙述正确的是（ ） A．乙炔分子的空间填充模型为 B．溴乙烷的电子式为 C．氯丙烷的结构简式为 D．丙烯的键线式为 4．已知下列反应： ① ② ③ ④ 有极性键断裂的反应是（ ） A．①② B．①②③ C．①②③④ D．①③ 5．下列有机物中，含有两种官能团的是（ ） A．乙二醇 B．1，2-二溴乙烷 C．二氯甲烷 D．乳酸 6．苯丙酸诺龙是一种兴奋剂，结构简式如图所示，有关苯丙酸诺龙的说法不正确的是（　 ） A．含有两种官能团 B．含有脂环的有机化合物 C．是一种芳香族化合物 D．含有酯键 7．下面是丁醇的两种同分异构体，其键线式、沸点如表所示，下列说法错误的是（ ） 异丁醇 叔丁醇 键线式 沸点/℃ 108 82.3 A．异丁醇和叔丁醇分子中均不含键 B．异丁醇的核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比是1：1：2：6 C．表中沸点数据可以说明烃基结构会明显影响有机物的物理性质 D．二者均可与金属钠反应，断裂的化学键不同 8．下列有机化合物中，核磁共振氢谱图中有两组峰，且其峰面积之比为的是（ ） A． B． C． D． 9．某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量和泥沙)的提纯方案如下。下列说法不正确的是（ ） A．操作Ⅰ加热可以增大苯甲酸的溶解度 B．操作Ⅱ趁热过滤的目的是为了除去泥沙和防止苯甲酸析出 C．操作Ⅲ是蒸发结晶 D．以上提纯苯甲酸的方法是重结晶 10．某有机物X的质谱、核磁共振氢谱和红外光谱如下图所示，下列说法错误的是（ ） A．由图(1)可知，该有机物的相对分子质量为46 B．该有机物X的所有同分异构体的质谱图完全相同 C．该有机物X能与金属Na反应放出H2 D．由图(2)可知，该有机物分子中含有三种不同化学环境的氢原子 11．当豆油被加热到油炸温度(185℃)时，会产生如图所示高毒性的有机物X，许多疾病都和它有关。下列关于有机物X的描述不正确的是（ ） A．该物质的分子式为C9H16O2 B．该物质分子中含有两种官能团 C．X分子中有一个手性碳原子 D．1mol X 含有的π键个数为2NA 12．咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚。含有结晶水的咖啡因是无色针状晶体，味苦，在100℃时失去结晶水并开始升华，120℃时升华相当显著，178℃时升华很快。它的结构式为，实验室可通过下列简单方法从茶叶中提取咖啡因： 在步骤1加入酒精进行浸泡，过滤得到提取液，步骤2、步骤3、步骤4所进行的操作或方法分别是（ ） A．加热、结晶(或蒸发)、升华 B．过滤、洗涤、干燥 C．萃取、分液、升华 D．加热、蒸馏、蒸馏 13．除去下列物质中所含少量杂质(括号内为杂质)，所选用的试剂和分离方法能达到实验目的是（ ） 混 合 物 试 剂 分离方法 A 苯（苯酚） 溴 水 分液 B 甲烷（乙烯） KMnO4（H+）溶液 洗气 C 乙酸乙酯（乙酸） NaOH溶液 过滤 D 酒精（水） 氧化钙 蒸馏 A．A B．B C．C D．D 14．在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下： 对二甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 苯 沸点/℃ 138 144 139 80 熔点/℃ 13 −25 −47 6 下列说法不正确的是（ ） A．该反应属于取代反应 B．甲苯的沸点高于144 ℃ C．用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来 D．从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来 15．3-苯基乳酸可作为抗菌剂用于食品、化妆品等行业。3-苯基乳酸微溶于水，易溶于热的有机溶剂，结构如图所示。下列叙述错误的是（ ） A．可用重结晶法提纯 B．核磁共振氢谱有7组吸收峰 C．利用质谱仪可以快速、精确测定其同分异构体的数目 D．红外光谱仪上可以找到、C-O、C-H、O-H的吸收峰 16．最近流行一款主要由三聚氰胺为原料制造的清洁产品——神奇海绵，它在去污过程中会自动吸附物体表面的污渍，海绵擦洗后又能继续使用。三聚氰胺分子结构如下图所示，关于该物质说法正确的是（ ） A．三聚氰胺的分子式为 B．三聚氰胺分子的核磁共振氢谱显示只有1组吸收峰 C．分子中所有原子均位于同一平面上 D．三聚氰胺分子中同时含有极性键和非极性键 17．桂皮中因含有肉桂醛而具有特殊香味，为厨房中常见的调味品。在肉桂醛研究实验中，下列描述错误的是（ ） A．通过元素分析可测定出各元素的质量分数，从而求得肉桂醛的实验式 B．通过质谱法可以确定肉桂醛的相对分子质量 C．通过核磁共振氢谱可以确定肉桂醛分子中含有的官能团 D．通过X—射线衍射可以确定肉桂醛的晶体结构 18．下列实验中，所选装置或实验设计合理的是（ ） A．用图③所示装置可以分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物 B．用图②所示装置可以用乙醇提取溴水中的溴 C．用图①所示装置可以趁热过滤提纯苯甲酸 D．用图④所示装置可除去CO2中混有少量HCl 19．下列有关同分异构体的叙述正确的是（ ） A．乙醇和乙醚互为同分异构体 B．甲苯与氢气完全加成的产物与氯气反应最多生成4种一氯代物 C．已知丙烷的二氯代物有4种异构体，则其六氯代物的异构体数目为6种 D．菲的结构简式为 ，它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物 20．叔丁醇(沸点82℃)和浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点52℃)的过程如下： 已知：2-甲基-2-氯丙烷的密度为。 下列说法正确的是（ ） A．“搅拌”的目的是为了增大反应物中活化分子的百分数，从而加快反应速率 B．用溶液洗涤，分液时先将有机层从分液漏斗上口倒出 C．第一、二次水洗的主要目的是分别除去有机层中的盐酸、碳酸钠 D．蒸馏收集2-甲基-2-氯丙烷时，应选用球形冷凝管 21．有机物X→Y的异构化反应如图所示。考虑立体异构，下列说法正确的是（ ） A．可用红外光谱区分X和Y B．X分子中的碳原子可能在同一平面 C．Y的核磁共振氢谱有5组峰 D．类比可知的异构化产物一定为 22．乙酸、水和乙醇的分子结构如表所示，三者结构中的相同点是都含有羟基，下列说法错误的是（ ） 乙酸：水：乙醇：CH3－CH2－OH A．羟基的极性：乙酸＞水＞乙醇 B．羟基极性不同的原因是羟基中的共价键类型不同 C．羟基连接不同的基团可影响羟基的活性 D．与金属钠反应的强烈程度：水＞乙醇 23．多位化学家用简单的偶联反应合成了如下这个有趣的“纳米小人”分子。有关该分子的结构说法正确的是（ ） A．分子中含有2种官能团 B．该分子构成的物质与苯互为同系物 C．组成元素的第一电离能：C>O D．该分子中碳原子的轨道杂化方式有2种 24．将6.8g有机物X完全燃烧可生成3.6gH2O和8.96L(标准状况下)CO2。X的质谱图、核磁共振氢谱图、红外光谱图分别如图甲、乙、丙所示，其分子中只含有一个苯环且苯环上只有一个取代基。下列关于有机物X的叙述不正确的是（ ） A．该有机物的分子式为 B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有4种不同化学环境的氢原子 C．由以上信息可以推测A分子可能为含有酯基的芳香族化合物 D．X属于芳香族化合物的同分异构体中，含有羧基的有机物有3种 二、非选择题（本大题共6小题，共52分） 25．（5分）下列各组物质中： ①和 ②和 ③和 ④石墨和金刚石 ⑤和 ⑥和 ⑦和 (1)互为同分异构体的是 。 (2)互为同素异形体的是 。 (3)互为同位素的是 。 (4)属于同一种物质的是 。 (5)互为同系物的是 。 26．（8分）已知分子式为的有机物有多种结构，下面给出其中的四种： A． B． C． D． 根据上述信息完成下列各题： (1)根据所含官能团判断，A属于 类有机化合物，B物质的官能团名称为 。B、C、D中，与A互为官能团异构的是 (填字母，下同)，与A互为碳架异构的是 ，与A互为位置异构的是 。 (2)写出与A互为位置异构(与B、C、D不重复)的有机物的结构简式： 。 (3)与A互为碳架异构的同分异构体共有5种，除B、C、D中的一种外，其中两种的结构简式为、，写出另外两种同分异构体的结构简式： 、 。 27．（8分）(1)莽草酸是一种可从中药八角茴香中提取的有机物，具有抗炎、镇痛的作用，可用作抗病毒和抗癌药物的中间体。莽草酸的结构简式如图所示。 ①在横线上写出对应官能团的名称，从上到下依次为 ， ， 。 ②莽草酸的分子式为 。 ③若按含氧官能团分类，则莽草酸属于 类、 类。 (2)下列物质属于醇类的是 。 ①CH3CH2CH2OH ②CH3CH(OH)CH3③CH2＝CH－CH2OH ④CH2OH－CH2OH ⑤  ⑥  ⑦ (3)300多年前，著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸的显色反应，并由此发明了蓝黑墨水。没食子酸的结构简式为：用没食子酸制造墨水主要利用了_______类化合物的性质(填代号)。 A．醇 B．酚 C．油脂 D．羧酸 28．（10分）某化学小组为测定有机物G的组成和结构，设计实验装置及实验步骤如图： 回答下列问题： (1)“加热反应管C”和“打开分液漏斗活塞”这两步操作应先进行 。 (2)装置B中浓H2SO4的作用是 。 (3)装置F中碱石灰的作用是 。 (4)若准确称取8.8g样品G(只含C、H、O三种元素)，经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化，最终生成CO2和H2O)，洗气瓶D质量增加7.2g。U型管E质量增加17.6g，又知有机物G的质谱图(如图所示)为： 该有机物的分子式为 。 (5)另取有机物G8.8g，跟足量NaHCO3溶液反应，生成2.24LCO2(标准状况)，经测定其核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为6：1：1，综上所述，G的结构简式为 。 29．（10分）为了测定某有机物A的结构，做如下实验： ①将2.3g该有机物完全燃烧，生成0.1molCO2和2.7g水； ②用质谱仪测定其相对分子质量，得如图一所示的质谱图； ③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图所示图谱，图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。 试回答下列问题： (1)有机物A的相对分子质量是 。 (2)求该有机物A的实验式 。 (3)则A的分子式 (4)由如图可知，该有机物A中含有 种不同类型的氢原子，其个数之比是 。 (5)写出有机物A可能的结构式 30．（12分）青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，熔点为156~157℃，是高效的抗疟药。已知：乙醚的沸点为34.5℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的，主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。 Ⅰ.实验室用乙醚提取青蒿素的流程如图1所示。 (1)实验前要对青蒿进行粉碎，其目的是 。 (2)操作Ⅱ的名称是 。 (3)操作Ⅲ的主要过程可能是 。 A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C．加入乙醚进行萃取分液 Ⅱ.用如图2所示的实验装置测定青蒿素实验式的方法如下：将28.2 g青蒿素样品放在装置C的硬质玻璃管中，缓缓通入空气数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置E和F实验前后的质量，根据所测数据计算。 (4)装置A中盛放的物质是 ，装置E中盛放的物质是 ，装置F中盛放的物质是 。 (5)该实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是 。 (6)用合理改进后的装置进行实验，测得的数据如表所示： 装置 实验前/g 实验后/g E 22.6 42.4 F 80.2 146.2 则青蒿素的实验式是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 整理与提升 第I卷（选择题） 一、选择题：本题共24个小题，每小题2分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．李时珍在《本草纲目》中写道：“烧酒非古法也，自元时始创其法。用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露。”“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次，……，价值数倍也。”这里用到的方法可用于分离（ ） A．硝酸钾和氯化钾 B．四氯化碳和水 C．甲醇和正丁醇 D．碘水 【答案】C 【分析】题中所述方法为蒸馏法。 【详解】A．利用硝酸钾和氯化钾在水中的溶解度随温度变化的差异，用结晶的方法分离，故A错误； B．四氯化碳和水不互溶，可以用分液的方法分离，故B错误； C．甲醇(沸点为64.7℃)和正丁醇(沸点为117.7℃)沸点相差较大，可采用蒸馏的方法分离，故C正确； D．利用碘在有机溶剂中的溶解度比在水中的大，用萃取分液的方法分离，故D错误。 答案选C。 2．下列说法中正确的是（ ） A．和互为同素异形体 B．和互为同分异构体 C．乙醇的同分异构体是 D．和是同一种物质 【答案】D 【详解】A.和为同种元素形成的同种单质，不是同素异形体，故A错误； B.由甲烷的正四面体结构可知，甲烷分子中4个H原子完全相同，则和的组成、结构相同，为同种物质，故B错误； C.乙醇分子中含1个O原子，而分子中含2个O原子，分子式不同，不是同分异构体，故C错误； D.和的组成、结构相同，为同种物质，故D正确。 故答案：D。 3．下列叙述正确的是（ ） A．乙炔分子的空间填充模型为 B．溴乙烷的电子式为 C．氯丙烷的结构简式为 D．丙烯的键线式为 【答案】C 【详解】A．乙炔为直线形分子，即2个碳原子和2个氢原子在一条直线上，其空间填充模型为，A项错误； B．溴乙烷的分子式为C2H5Br，结构简式为CH3CH2Br，电子式为，B项错误； C．氯丙烷是丙烷分子中亚甲基上的1个H原子被Cl取代的产物，其结构简式为，C项正确； D．为丁烯的键线式，而丙烯的键线式为，D项错误； 故选C。 4．已知下列反应： ① ② ③ ④ 有极性键断裂的反应是（ ） A．①② B．①②③ C．①②③④ D．①③ 【答案】D 【详解】①是取代反应，CH4上的H原子被Cl原子取代，有C-H极性键断裂和Cl-Cl非极性键断裂，①符合题意；②是加成反应，碳碳双键和Br-Br键断裂，都是非极性键，②不符合题意；③是加成反应，碳碳三键和H-Cl键断裂，有非极性键和极性键断裂，③符合题意；④是化合反应，H-H和Cl-Cl键断裂，都是非极性键，④不符合题意；则D正确； 故选：D。 5．下列有机物中，含有两种官能团的是（ ） A．乙二醇 B．1，2-二溴乙烷 C．二氯甲烷 D．乳酸 【答案】D 【详解】A．含有羟基一种官能团，故A不符合题意； B．含有碳溴键一种官能团，故B不符合题意； C．含有碳氯键一种官能团，故C不符合题意； D．含有羟基、羧基2种官能团，故D符合题意； 故选D。 6．苯丙酸诺龙是一种兴奋剂，结构简式如图所示，有关苯丙酸诺龙的说法不正确的是（　 ）    A．含有两种官能团 B．含有脂环的有机化合物 C．是一种芳香族化合物 D．含有酯键 【答案】A 【详解】A．该有机物中含有碳碳双键、羰基、酯基总共3种官能团，A错误； B．分子中含有多个脂环，B正确； C．此有机物中含有1个苯环，故属于芳香族化合物，C正确； D．此有机物中只含有1个酯基，D正确； 答案选A。 7．下面是丁醇的两种同分异构体，其键线式、沸点如表所示，下列说法错误的是（ ） 异丁醇 叔丁醇 键线式 沸点/℃ 108 82.3 A．异丁醇和叔丁醇分子中均不含键 B．异丁醇的核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比是1：1：2：6 C．表中沸点数据可以说明烃基结构会明显影响有机物的物理性质 D．二者均可与金属钠反应，断裂的化学键不同 【答案】D 【详解】A．异丁醇和叔丁醇分子中所含的化学键均为单键，均为键，不含键，故A正确； B．异丁醇分子中含有4种不同化学环境的氢原子，则异丁醇的核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比是1：1：2：6，故B正确； C．叔丁醇沸点较低，异丁醇的沸点较高，二者官能团相同，相对分子质量相同，碳原子数相同，只有烃基不同，由沸点数据可以说明烃基结构会明显影响有机物的物理性质，故C正确； D．与金属钠反应时二者均断裂氢氧键，断裂的化学键相同，故D错误； 故答案为D。 8．下列有机化合物中，核磁共振氢谱图中有两组峰，且其峰面积之比为的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【分析】化合物的核磁共振氢谱中出现2组峰，说明有机物中含有2种类型的氢原子，峰面积之比为3:2，则两种氢原子的原子数之比为3:2； 【详解】 A．该有机物中含有2种类型氢原子，峰面积之比为3:1，则两种氢原子的原子数之比为3:1，故A项错误； B．该有机物中含有3种类型氢原子，峰面积之比为3:1:1，则三种氢原子的原子数之比为3:1:1，故B项错误； C．该有机物中含有3种类型氢原子，峰面积之比为4:3:1，则三种氢原子的原子数之比为4:3:1，故C项错误； D．该有机物中含有2种类型氢原子，峰面积之比为3:2，则两种氢原子的原子数之比为3:2，故D项正确； 故本题选D。 9．某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量和泥沙)的提纯方案如下。下列说法不正确的是（ ） A．操作Ⅰ加热可以增大苯甲酸的溶解度 B．操作Ⅱ趁热过滤的目的是为了除去泥沙和防止苯甲酸析出 C．操作Ⅲ是蒸发结晶 D．以上提纯苯甲酸的方法是重结晶 【答案】C 【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；趁热过滤除去泥沙，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．苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水，操作Ⅰ中加热是为了增加苯甲酸的溶解度，A正确； B．由分析可知，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，B正确； C．苯甲酸的溶解度随温度变化比较大，NaCl的溶解度随温度变化比较小，操作Ⅲ可以通过重结晶分离出苯甲酸，C错误； D．由C可知，操作Ⅲ可以通过重结晶分离出苯甲酸，D正确； 故选C。 10．某有机物X的质谱、核磁共振氢谱和红外光谱如下图所示，下列说法错误的是（ ） A．由图(1)可知，该有机物的相对分子质量为46 B．该有机物X的所有同分异构体的质谱图完全相同 C．该有机物X能与金属Na反应放出H2 D．由图(2)可知，该有机物分子中含有三种不同化学环境的氢原子 【答案】B 【详解】A．质谱图中最大的数据即是相对分子质量，由其质谱图(1)可以得知A分子的相对分子量为46，A正确； B．同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物；各同分异构体在质谱图中最大质荷比相同，但谱图不完全相同，B错误； C．由红外光谱图(3)可知，有机物X中含有官能团-OH，能与Na反应放出H2，C正确； D．核磁共振氢谱中有几个峰就有几种H原子，由核磁共振氢谱图(2)知，该有机物分子含有三种不同化学环境的氢原子，D正确； 故选B。 11．当豆油被加热到油炸温度(185℃)时，会产生如图所示高毒性的有机物X，许多疾病都和它有关。下列关于有机物X的描述不正确的是（ ） A．该物质的分子式为C9H16O2 B．该物质分子中含有两种官能团 C．X分子中有一个手性碳原子 D．1mol X 含有的π键个数为2NA 【答案】B 【详解】A．该物质的分子式为C9H16O2，故A正确； B．含碳碳双键、−CHO、−OH三种官能团，B错误； C．化合物X分子中有一个手性碳原子，如图所示，C正确； D．已知一个双键中含有一个π键和一个σ键，1molX分子中含有2NAπ键，D正确； 故选B。 12．咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚。含有结晶水的咖啡因是无色针状晶体，味苦，在100℃时失去结晶水并开始升华，120℃时升华相当显著，178℃时升华很快。它的结构式为，实验室可通过下列简单方法从茶叶中提取咖啡因： 在步骤1加入酒精进行浸泡，过滤得到提取液，步骤2、步骤3、步骤4所进行的操作或方法分别是（ ） A．加热、结晶(或蒸发)、升华 B．过滤、洗涤、干燥 C．萃取、分液、升华 D．加热、蒸馏、蒸馏 【答案】A 【分析】咖啡因易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚，则步骤1可加入乙醇等有机溶剂进行萃取，然后进行蒸馏、升华，可得到咖啡因粗产品，以此解答。 【详解】在步骤1中加入了乙醇，下面要分离咖啡因和乙醇，可进行加热得到浓缩液再结晶(或蒸发)得到粗产品，因咖啡因易升华，为进一步得到较为纯净的咖啡因，可进行升华，故选A。 13．除去下列物质中所含少量杂质(括号内为杂质)，所选用的试剂和分离方法能达到实验目的是（ ） 混 合 物 试 剂 分离方法 A 苯（苯酚） 溴 水 分液 B 甲烷（乙烯） KMnO4（H+）溶液 洗气 C 乙酸乙酯（乙酸） NaOH溶液 过滤 D 酒精（水） 氧化钙 蒸馏 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A.苯酚和溴水反应生成三溴苯酚能溶于苯，不能除杂，选项A错误； B.乙烯被高锰酸钾氧化成二氧化碳，是新的杂质，选项B错误； C.乙酸乙酯和氢氧化钠反应，选项C错误； D.氧化钙和水反应生成氢氧化钙，蒸馏出乙醇，选项D正确； 答案选D。 14．在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下： 对二甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 苯 沸点/℃ 138 144 139 80 熔点/℃ 13 −25 −47 6 下列说法不正确的是（ ） A．该反应属于取代反应 B．甲苯的沸点高于144 ℃ C．用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来 D．从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来 【答案】B 【详解】A．甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得，属于取代反应，故A正确； B．甲苯的相对分子质量比二甲苯小，故沸点比二甲苯低，故B错误； C．苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大，可以用蒸馏的方法分离，故C正确； D．因为对二甲苯的沸点较高，将温度冷却至-25℃～13℃，对二甲苯形成固体，从而将对二甲苯分离出来，故D正确； 故选B。 15．3-苯基乳酸可作为抗菌剂用于食品、化妆品等行业。3-苯基乳酸微溶于水，易溶于热的有机溶剂，结构如图所示。下列叙述错误的是（ ） A．可用重结晶法提纯 B．核磁共振氢谱有7组吸收峰 C．利用质谱仪可以快速、精确测定其同分异构体的数目 D．红外光谱仪上可以找到、C-O、C-H、O-H的吸收峰 【答案】C 【详解】A．根据该有机物微溶于水，易溶于热的有机溶剂性质，重结晶时可采用加热溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤等操作，故A正确； B．该有机物有7种氢原子，所以核磁共振氢谱有7组吸收峰，故B正确； C．利用质谱仪可以快速、精确测定该有机物的相对分子质量，故C错误； D．红外光谱仪可以根据化学键的振动，会产生相应的吸收峰，可以找到、C-O、C-H、O-H的吸收峰，故D正确； 答案选C。 16．最近流行一款主要由三聚氰胺为原料制造的清洁产品——神奇海绵，它在去污过程中会自动吸附物体表面的污渍，海绵擦洗后又能继续使用。三聚氰胺分子结构如下图所示，关于该物质说法正确的是（ ） A．三聚氰胺的分子式为 B．三聚氰胺分子的核磁共振氢谱显示只有1组吸收峰 C．分子中所有原子均位于同一平面上 D．三聚氰胺分子中同时含有极性键和非极性键 【答案】B 【详解】A．由结构简式可知，三聚氰胺的化学式为C3N6H6，故A错误； B．由结构简式可知，三聚氰胺分子中只含有1类氢原子，核磁共振氢谱显示只有1组吸收峰，故B正确； C．由结构简式可知，三聚氰胺分子中单键氮原子的空间构型为三角锥形，所以分子中所有原子不可能均位于同一平面上，故C错误； D．由结构简式可知，三聚氰胺分子中只含有极性键，不含有非极性键，故D错误； 故选B。 17．桂皮中因含有肉桂醛而具有特殊香味，为厨房中常见的调味品。在肉桂醛研究实验中，下列描述错误的是（ ） A．通过元素分析可测定出各元素的质量分数，从而求得肉桂醛的实验式 B．通过质谱法可以确定肉桂醛的相对分子质量 C．通过核磁共振氢谱可以确定肉桂醛分子中含有的官能团 D．通过X—射线衍射可以确定肉桂醛的晶体结构 【答案】C 【详解】A．通过定性和定量分析，可确定样品中的元素种类和各元素的质量分数，从而求得肉桂醛的实验式，A正确； B．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，B正确； C．利用核磁共振氢谱能够测定有机物分子中氢原子在碳骨架上的位置和数目，C错误； D．X射线衍射技术可用于有机化合物，特别是复杂的生物大分子晶体结构的测定，D正确； 故选C。 18．下列实验中，所选装置或实验设计合理的是（ ） A．用图③所示装置可以分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物 B．用图②所示装置可以用乙醇提取溴水中的溴 C．用图①所示装置可以趁热过滤提纯苯甲酸 D．用图④所示装置可除去CO2中混有少量HCl 【答案】C 【详解】A．采用蒸馏方法分离互溶的沸点不同的液体混合物时，应该使用温度计测量馏分的温度，不能达到实验目的，A不符合题意； B．乙醇与水互溶，不能萃取溴水中的溴，不能达到实验目的，B不符合题意； C．苯甲酸的溶解度不大，可选图中过滤装置，趁热过滤可减少溶解损失，达到提纯苯甲酸的目的，能够达到实验目的，C符合题意； D．CO2、HCl都能够与Na2CO3溶液发生反应，不能用于除杂，应该选用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl杂质，不能够达到实验目的，D不符合题意； 故合理选项是C。 19．下列有关同分异构体的叙述正确的是（ ） A．乙醇和乙醚互为同分异构体 B．甲苯与氢气完全加成的产物与氯气反应最多生成4种一氯代物 C．已知丙烷的二氯代物有4种异构体，则其六氯代物的异构体数目为6种 D．菲的结构简式为 ，它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物 【答案】D 【详解】A．乙醇和乙醚的分子式不同，不是同分异构体，乙醇和二甲醚互为同分异构体，A错误； B．甲苯与氢气完全加成的产物中有5种等效氢，故与氯气反应最多生成5种一氯代物，B错误； C．丙烷有8个H原子，其中2个H原子被氯原子取代形成丙烷的二氯代物，六氯代物可以看作C3Cl8中的8个氯原子，其中2个氯原子被2个氢原子代替形成，两者是等效的；二氯代物有4种同分异构体，可得到六氯代物也有4种同分异构体，C错误； D．菲的等效氢为5种，因此它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物，D正确； 故选D。 20．叔丁醇(沸点82℃)和浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点52℃)的过程如下： 已知：2-甲基-2-氯丙烷的密度为。 下列说法正确的是（ ） A．“搅拌”的目的是为了增大反应物中活化分子的百分数，从而加快反应速率 B．用溶液洗涤，分液时先将有机层从分液漏斗上口倒出 C．第一、二次水洗的主要目的是分别除去有机层中的盐酸、碳酸钠 D．蒸馏收集2-甲基-2-氯丙烷时，应选用球形冷凝管 【答案】C 【详解】A．“搅拌”的目的是为了增加反应物之间的接触机会，从而加快反应速率，并不能增大反应物中活化分子的百分数，A错误； B．用溶液洗涤，分液时上层为有机层，下层为水层，应先将水层从分液漏斗下口放出，然后关闭分液漏斗活塞，再将有机层从分液漏斗上口倒出，B错误； C．第一、二次水洗的主要目的是分别除去有机层中的盐酸、碳酸钠，C正确； D．蒸馏收集2-甲基-2-氯丙烷时应选用直形冷凝管，D错误； 故答案为：C。 21．有机物X→Y的异构化反应如图所示。考虑立体异构，下列说法正确的是（ ） A．可用红外光谱区分X和Y B．X分子中的碳原子可能在同一平面 C．Y的核磁共振氢谱有5组峰 D．类比可知的异构化产物一定为 【答案】A 【详解】A．X和Y所含官能团不同，化学键不完全相同，故可用红外光谱区分X和Y，A正确； B．X分子中和羟基相连的C杂化方式为sp3，该碳原子与周围相连的三个碳原子构成三角锥形，故X分子中所有碳原子不可能共平面，B错误； C．由于碳碳双键及其连的原子形成平面结构，导致两个苯环上的氢不等效，故Y的核磁共振氢谱有8组峰，C错误； D．类比上述反应，的异构化产物为或，D错误； 故选：A。 22．乙酸、水和乙醇的分子结构如表所示，三者结构中的相同点是都含有羟基，下列说法错误的是（ ） 乙酸：水：乙醇：CH3－CH2－OH A．羟基的极性：乙酸＞水＞乙醇 B．羟基极性不同的原因是羟基中的共价键类型不同 C．羟基连接不同的基团可影响羟基的活性 D．与金属钠反应的强烈程度：水＞乙醇 【答案】B 【详解】A．酸性大小顺序为：乙酸＞水＞乙醇，物质的酸性越强，说明物质分子中羟基活动性就越强，则羟基的极性：乙酸＞水＞乙醇，A正确； B．羟基极性不同的原因是羟基连接的其它基团中原子吸引电子能力大小不同，基团相互影响的结果，而羟基中的共价键类型是相同的，B错误； C．基团之间相互影响使物质的性质不同，则羟基连接不同的基团可影响羟基的活性，C正确； D．钠与水反应比与乙醇反应剧烈，说明与金属钠反应的强烈程度：水＞乙醇，D正确； 故合理选项是B。 23．多位化学家用简单的偶联反应合成了如下这个有趣的“纳米小人”分子。有关该分子的结构说法正确的是（ ） A．分子中含有2种官能团 B．该分子构成的物质与苯互为同系物 C．组成元素的第一电离能：C>O D．该分子中碳原子的轨道杂化方式有2种 【答案】A 【详解】A．分子中含有碳碳双键、醚键2种官能团，故A项正确； B．同系物具有相同种类和数量的官能团，且分子式相差一个或若干个CH2，故B项错误； C．同周期元素第一电离能从左到右依次增大，则第一电离能：O>C，故C项错误； D．该分子中碳碳三键上的C原子采取sp杂化，苯环上的C原子采取sp2杂化，其他碳原子采取杂化sp3杂化方式有3种，故D项错误； 故本题选A。 24．将6.8g有机物X完全燃烧可生成3.6gH2O和8.96L(标准状况下)CO2。X的质谱图、核磁共振氢谱图、红外光谱图分别如图甲、乙、丙所示，其分子中只含有一个苯环且苯环上只有一个取代基。下列关于有机物X的叙述不正确的是（ ） A．该有机物的分子式为 B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有4种不同化学环境的氢原子 C．由以上信息可以推测A分子可能为含有酯基的芳香族化合物 D．X属于芳香族化合物的同分异构体中，含有羧基的有机物有3种 【答案】D 【分析】 由质谱图可知，X的相对分子质量为136，n(X)=，3.6gH2O的物质的量n(H2O)= ，8.96L(标准状况)CO2的物质的量n(CO2)= ，则X中n(H)=2n(H2O)=0.4mol，n(C)=n(CO2)=0.4mol，m(H)=nM=0.4mol×1g/mol=0.4g，m(C)=0.4mol×12g/mol=4.8g，0.4g+4.8g＜6.8g，所以X中含有O元素，m(O)=6.8g-4.8g-0.4g=1.6g，n(O)= ，n(X)：n(C)：n(H)：n(O)=0.05mol：0.4mol：0.4mol：0.1mol=1：8：8：2，化合物X的分子式为C8H8O2，其核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为3：2：2：1，X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，说明X分子中含有4种H原子，苯环上有三种氢原子，个数分别为1、2、2，所以侧链中含有-CH3，结合红外光谱可知，分子中存在酯基，且存在结构，故有机物X的结构简式为，据此分析解答。 【详解】A．由质谱图可知，X的相对分子质量为136，分析可知n(C)：n(H)：n(O)=0.4mol：0.4mol：0.1mol=8：8：2，化合物X的分子式为C8H8O2，故A正确； B．X的核磁共振氢谱有4个峰，故含有H种类为4种，故B正确； C．由上述分析可知， X分子结构简式为，为含有酯基的芳香族化合物，故C正确； D．X属于芳香族化合物的同分异构体中，含有羧基的有机物有4种，分别为、、、，故D错误； 故答案选D。 二、非选择题（本大题共6小题，共52分） 25．（5分）下列各组物质中： ①和 ②和 ③和 ④石墨和金刚石 ⑤和 ⑥和 ⑦和 (1)互为同分异构体的是 。 (2)互为同素异形体的是 。 (3)互为同位素的是 。 (4)属于同一种物质的是 。 (5)互为同系物的是 。 【答案】(1)⑥⑦ (2)④ (3)③ (4)②⑤ (5)① 【详解】（1）分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体，因此互为同分异构体的是⑥⑦。 （2）由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体，因此互为同素异形体的是④。 （3）质子数相同、中子数不同的核素互为同位素，因此互为同位素的是③。 （4）分子式相同、结构也相同的物质属于同种物质，因此属于同一种物质的是②⑤。 （5）结构相似、分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物，因此互为同系物的是①。 26．（8分）已知分子式为的有机物有多种结构，下面给出其中的四种： A． B． C． D． 根据上述信息完成下列各题： (1)根据所含官能团判断，A属于 类有机化合物，B物质的官能团名称为 。B、C、D中，与A互为官能团异构的是 (填字母，下同)，与A互为碳架异构的是 ，与A互为位置异构的是 。 (2)写出与A互为位置异构(与B、C、D不重复)的有机物的结构简式： 。 (3)与A互为碳架异构的同分异构体共有5种，除B、C、D中的一种外，其中两种的结构简式为、，写出另外两种同分异构体的结构简式： 、 。 【答案】(1) 醇 醚键 B D C (2) (3) 【详解】（1）A含羟基，属于醇类；B中所含官能团为醚键；羟基与醚键互为官能团异构，故与A互为官能团异构的为B；与A互为碳架异构的为D；与A互为位置异构的为C； （2）A中主链上含3种不同化学环境的氢原子，与A互为位置异构(与B、C、D不重复)的有机物的结构简式为：； （3）A的另外两种同分异构体的结构简式为：、。 27．（8分）(1)莽草酸是一种可从中药八角茴香中提取的有机物，具有抗炎、镇痛的作用，可用作抗病毒和抗癌药物的中间体。莽草酸的结构简式如图所示。 ①在横线上写出对应官能团的名称，从上到下依次为 ， ， 。 ②莽草酸的分子式为 。 ③若按含氧官能团分类，则莽草酸属于 类、 类。 (2)下列物质属于醇类的是 。 ①CH3CH2CH2OH ②CH3CH(OH)CH3③CH2＝CH－CH2OH ④CH2OH－CH2OH ⑤  ⑥  ⑦ (3)300多年前，著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸的显色反应，并由此发明了蓝黑墨水。没食子酸的结构简式为：用没食子酸制造墨水主要利用了_______类化合物的性质(填代号)。 A．醇 B．酚 C．油脂 D．羧酸 【答案】(1) 羧基 碳碳双键 羟基 C7H10O5 羧酸 醇 (2)①②③④⑤⑥ (3)B 【详解】（1）①-COOH为羧基，为碳碳双键，-OH为羟基； ②由莽草酸的结构简式可知，其分子式为：C7H10O5； ③莽草酸的含氧官能团为羧基和醇羟基，若按含氧官能团分类，则莽草酸属于羧酸类、醇类； （2）分子中含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的化合物叫做醇，苯环上的氢被羟基取代而生成的化合物属于酚，因此属于醇的为：①②③④⑤⑥，而⑦属于酚； （3）由信息可知，铁盐与没食子酸的显色反应，并由此发明了蓝黑墨水，由苯酚的显色反应可知，利用了酚的性质，故选B。 28．（10分）某化学小组为测定有机物G的组成和结构，设计实验装置及实验步骤如图： 回答下列问题： (1)“加热反应管C”和“打开分液漏斗活塞”这两步操作应先进行 。 (2)装置B中浓H2SO4的作用是 。 (3)装置F中碱石灰的作用是 。 (4)若准确称取8.8g样品G(只含C、H、O三种元素)，经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化，最终生成CO2和H2O)，洗气瓶D质量增加7.2g。U型管E质量增加17.6g，又知有机物G的质谱图(如图所示)为： 该有机物的分子式为 。 (5)另取有机物G8.8g，跟足量NaHCO3溶液反应，生成2.24LCO2(标准状况)，经测定其核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为6：1：1，综上所述，G的结构简式为 。 【答案】(1)打开分液漏斗活塞 (2)除去O2中的水蒸气 (3)防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中 (4)C4H8O2 (5)(CH3)2CHCOOH 【分析】实验开始时先制氧气，把装置中空气排出来，防止二氧化碳干扰，B干燥氧气，加热C，样品燃烧生成二氧化碳和水，CuO的作用是确保有机物充分氧化，最终生成CO2和H2O，D用于吸收生成物中的水，E用于吸收生成物中的二氧化碳，F防止空气中的二氧化碳和水进入E装置，根据称量的质量进行有关的计算。 【详解】（1）先打开分液漏斗活塞，使A中产生的O2将装置中的空气排出，防止影响有机物燃烧生成CO2和H2O的质量的测定，故答案为：打开分液漏斗活塞； （2）装置B中浓H2SO4的作用是除去O2中的水蒸气，防止影响有机物燃烧生成H2O的质量的测定，故答案为：除去O2中的水蒸气； （3）装置F中碱石灰的作用是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中，影响有机物燃烧生成CO2质量的测定，故答案为：防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中； （4）由图二G的质谱图可知，G的相对分子质量为88，则8.8g样品G的物质的量为0.1mol，经充分燃烧后，洗气瓶D增加的质量为反应生成水的质量，水的物质的量为，U型管E增加的质量为反应生成CO2的质量，CO2的物质的量为，则，，，该有机物的分子式为C4H8O2，故答案为C4H8O2； （5）8.8g(物质的量为0.1mol)有机物G跟足量NaHCO3溶液反应，生成标准状况下2.24LCO2(物质的量为0.1mol)，说明1个G分子中含有1个羧基，核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为6: 1: 1，说明G分子中有3种氢原子，3种氢原子的个数比为6:1:1，则G的结构简式为(CH3)2CHCOOH，故答案为：(CH3)2CHCOOH。 29．（10分）为了测定某有机物A的结构，做如下实验： ①将2.3g该有机物完全燃烧，生成0.1molCO2和2.7g水； ②用质谱仪测定其相对分子质量，得如图一所示的质谱图； ③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图所示图谱，图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。 试回答下列问题： (1)有机物A的相对分子质量是 。 (2)求该有机物A的实验式 。 (3)则A的分子式 (4)由如图可知，该有机物A中含有 种不同类型的氢原子，其个数之比是 。 (5)写出有机物A可能的结构式 【答案】(1)46 (2)C2H6O (3)C2H6O (4) 3 1∶2∶3 (5)CH3CH2OH 【分析】根据质谱图可知，最大质荷比即为有机物A的相对分子质量；根据2.3g该有机物充分燃烧生成的二氧化碳、水的量判断有机物A中的碳元素、氢元素的物质的量、质量，再判断是否含有氧元素，计算出C、H、O元素的物质的量之比，最后确定A的实验式；结合核磁共振氢谱判断该有机物分子的结构简式，以此解题。 【详解】（1）在A的质谱图中，最大质荷比为46，所以有机物A的相对分子质量为46，故答案为：46； （2）n(C)=n(CO2)=0.1mol，含有的碳原子的质量为m(C)=0.1mol×12g•mol-1=1.2g，氢原子的物质的量为：n(H)=×2=0.3mol，氢原子的质量为m(H)=0.3mol×1g•mol-1=0.3g，该有机物中m(O)=2.3g-1.2g-0.3g=0.8g，氧元素的物质的量为n(O)==0.05mol，则n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1mol∶0.3mol∶0.05mol=2∶6∶1，所以A的实验式是：C2H6O，故答案为：C2H6O； （3）因为实验式是C2H6O的有机物中，氢原子数已经达到饱和，所以其实验式即为分子式，即分子式为：C2H6O； （4）根据核磁共振氢谱图可知，有机物A中有3种不同类型的氢原子，其个数之比是1∶2∶3； （5）A的分子式为C2H6O，有如下两种可能的结构：CH3OCH3或CH3CH2OH；若为前者，则在核磁共振氢谱中应只有1个峰；若为后者，则在核磁共振氢谱中应有3个峰，而且3个峰的面积之比是1∶2∶3，根据图二，CH3CH2OH符合题意，故答案为：CH3CH2OH。 30．（12分）青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，熔点为156~157℃，是高效的抗疟药。已知：乙醚的沸点为34.5℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的，主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。 Ⅰ.实验室用乙醚提取青蒿素的流程如图1所示。 (1)实验前要对青蒿进行粉碎，其目的是 。 (2)操作Ⅱ的名称是 。 (3)操作Ⅲ的主要过程可能是 。 A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C．加入乙醚进行萃取分液 Ⅱ.用如图2所示的实验装置测定青蒿素实验式的方法如下：将28.2 g青蒿素样品放在装置C的硬质玻璃管中，缓缓通入空气数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置E和F实验前后的质量，根据所测数据计算。 (4)装置A中盛放的物质是 ，装置E中盛放的物质是 ，装置F中盛放的物质是 。 (5)该实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是 。 (6)用合理改进后的装置进行实验，测得的数据如表所示： 装置 实验前/g 实验后/g E 22.6 42.4 F 80.2 146.2 则青蒿素的实验式是 。 【答案】 增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸出速率 蒸馏 B NaOH溶液 碱石灰 装置F后连接一个防止空气中和进入F的装置 【分析】用乙醚对青蒿素进行浸取后，过滤，可得提取液和残渣，提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品，青蒿素可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，故可向粗品中加入95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤，从而得到精品；青蒿素燃烧生成和，为了能准确测定青蒿素燃烧生成的和的质量，实验前应通入除去和的空气，排尽装置内的空气，防止干扰实验，所以装置A中可以盛放NaOH溶液以除去；装置B中装有浓硫酸，可除去，装置E和F吸收生成的和，应先吸收水再吸，所以装置E中可盛放或，装置F中可盛放碱石灰。 【详解】(1)对青蒿进行粉碎，可以增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸出速率； (2)用乙醚对青蒿素进行浸取后，过滤，可得提取液和残渣，提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品； (3)青蒿素可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，故可向粗品中加入95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤，从而得到精品，答案选B； (4)为了能准确测定青蒿素燃烧生成的和的质量，实验前应通入除去和的空气，排尽装置内的空气，防止干扰实验，所以装置A中可以盛放NaOH溶液；装置E和F吸收生成的和，应先吸收水再吸，所以装置E中可盛放或，装置F中可盛放碱石灰； (5)装置F和外界空气直接接触，为了减小实验误差，应在F后连接一个防止空气中和进入F的装置； (6)由表中数据可知，则，，则，所以青蒿素中氧原子的质量，则， ，所以青蒿素的实验式为。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$