第一章 有机化合物的结构特点与研究方法【B卷·测试卷】-2024-2025学年高二化学同步单元AB卷（江苏专用，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 ( 注 意 事 项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1、本试卷共7页。本卷满分100分，答题时间为75分钟。 2、试题答案需作答在答题卡，答在试卷上无效。 3、作答选择题时必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其它位置作答一律无效。 4、如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 ) 可能用到的相对原子质量：H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23　S-32 一、选择题（本题共14小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共42分） 1．（23-24高二下·广东汕头·阶段检测）下列关于有机物的叙述错误的是 A．碳原子性质活泼，可以与其他元素原子形成共价键或离子键 B．有机物一般易溶于酒精、苯等有机溶剂中 C．碳原子间能形成单键，也能形成双键或三键 D．有机物所发生的反应，一般比较复杂，有副反应发生，用“→”表示 2．（23-24高二下·浙江·期中）下列化学用语表述正确的是 A．乙二醇的最简式： B．聚丙烯腈的结构简式： C．乙炔分子的球棍模型： D．甲基环己烷的键线式： 3．（24-25高一下·吉林长春·期末）有机物与氯气发生取代反应，生成的一氯代物有 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 4．下列各项有机化合物的分类方法及所含官能团都正确的是 A．　醛类　 B．　酚类　-OH C．　醛类　 D．CH3COOH　羧酸类　 5．（23-24高二下·辽宁鞍山·期中）下列与有机物互为同分异构体的是 A． B． C． D． 6．（23-24高二下·安徽马鞍山·阶段检测）“年年重午近佳辰，符艾一番新”，端午节常采艾草悬于门户上，艾叶中含有薄荷醇()，下列有关该物质的说法不正确的是 A．环上的一氯代物为3种 B．与互为同系物 C．分子式为 D．该分子中杂化的原子数为11个 7．（23-24高二下·河南南阳·阶段检测）某有机物常用于生产聚酯纤维和树脂，是一种重要的化工合成原料，使用现代仪器对该有机物的结构进行测定，相关谱图如下。下列有关说法错误的是 A．由质谱图可知该有机物的相对分子质量为106 B．由核磁共振氢谱可知该有机物分子中有2种处于不同化学环境的氢原子 C．由红外光谱可获得该有机物含有的官能团为苯基() D．综合以上信息可知该有机物为对二甲苯 8．（23-24高二下·广东梅州·期中）下列说法正确的是 A．可采用如图所示装置将甲烷中混有的水蒸气除去 B．可采用过滤的方法将苯与溴水萃取后的混合液分离 C．可采用加热蒸发法从粗苯甲酸（杂质为氯化钠和泥沙）溶液中提纯出苯甲酸 D．通常状况下，可用溶液鉴别醋酸和稀盐酸 9．（23-24高二下·北京·期中）下列反应不属于取代反应的是 A．CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH B． C．2CH3CH2OH C2H5—O—C2H5 + H2O D． 10．（23-24高二下·江苏常州·期中）科学家可以借助某些实验手段或仪器来测定化学物质的组成和空间结构。下列有关说法错误的是 A．用现代元素分析仪可确定有机物分子式 B．红外光谱仪可以用来测定分子的化学键和官能团 C．质谱仪可以快速精确地测定有机物的相对分子质量 D．用X-射线衍射实验区别晶体与非晶体 11．（23-24高二下·河北张家口·阶段检测）在苯甲酸重结晶的实验过程中，不涉及的操作为 A B C D A．A B．B C．C D．D 12．有关有机化合物中碳原子的成键特点，下列说法不正确的是 A．碳原子最外层有 4 个电子，每个碳原子可以形成 4 个共价键 B．含 5 个碳原子的烷烃，最多可以形成 4 个碳碳单键 C．除甲烷外，所有烃均含有极性键和非极性键 D．在正丁烷分子中，4 个碳原子形成的碳链不在一条直线上 13．（23-24高二下·河北·期中）有机物M（）和N（）都属于稠环芳香烃，用途广泛。下列关于有机物M和N的说法错误的是 A．两者分子式均为且互为同分异构体 B．能发生氧化、取代和加成反应 C．二者苯环上的一氯代物数目相同 D．二者均难溶于水易溶于苯 14．（23-24高二下·广西南宁·阶段检测）实验室初步分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的流程如图所示： 已知：苯甲酸乙酯的沸点为212.6℃，“乙醚-环己烷-水共沸物”的沸点为62.1℃。 下列说法正确的是 A．操作a为分液，操作c为重结晶 B．操作b需用到球形冷凝管 C．可用热水洗涤苯甲酸粗品 D．无水可以用浓硫酸代替 二、非选择题（本题共4小题，每空2分，共58分） 15．（23-24高二下·四川眉山·阶段检测）回答下列问题： (1)观察下列有机物，并按碳骨架把它们分类，完成填空： ①  ②   ③   ④   ⑤  ⑥   ⑦   ⑧   ⑨   ⑩ 属于链状化合物的是（填序号，下同），属于脂环化合物的是，属于芳香族化合物的是。 (2)下列3种有机化合物 A．    B．    C． 写出化合物A、B、C中的官能团的名称：、、。 (3)分子式为的同分异构体中属于醇类的有种；有机物中碳原子的杂化方式为，写出与互为同分异构体且属于链状炔烃的化合物的结构简式：（写一种）。 16．（23-24高二下·河南开封·阶段检测）我国科学家屠呦呦因青蒿素获得诺贝尔奖，某实验小组拟提取青蒿素并进行测定。 【资料】青蒿素为无色针状晶体，熔点，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水中几乎不溶。 Ⅰ.实验室用乙醚提取青蒿素的工艺流程如下图： (1)操作Ⅰ的名称是，在操作Ⅰ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进行的是重结晶，其操作步骤为：。 加热溶解→___________→___________→过滤、洗涤、干燥。 Ⅱ.已知青蒿素是一种烃的含氧衍生物，为确定其化学式，又进行了如下实验： 实验步骤： ①连接装置，检查装置的气密性。 ②称量E、F中仪器及药品的质量 ③取青蒿素放入硬质试管C中，点燃C、D处酒精灯加热，充分燃烧 ④实验结束后冷却至室温，称量反应后E、F中仪器及药品的质重 (4)装置E、F中装入的药品分别为、。 (5)若使用上述方法会产生较大的实验误差，你的改进方法是。 (6)实验装置改进后，测得：实验前后装置E、F的质量差值分别为、通过质谱法测得青蒿素的相对分子质量为282，结合上述数据，得出青蒿素的分子式。 17．完成下列问题 (1)测定有机化合物分子式： 燃烧分析法是常用方法，如图是李比希测定烃类有机物组成的装置，氧化铜作催化剂，在750℃左右使有机物在氧气流中全部氧化为和，用含有固体氢氧化钠和高氯酸镁［］的吸收管分别吸收和。 试回答下列问题： ①甲装置中盛放的是，甲、乙中的吸收剂能否颠倒？说明理由：___________。 ②实验开始时，要先通入氧气一会儿，然后再加热。为什么？___________。 ③若测得甲装置增重a g，乙装置增重b g，试求出烃中碳、氢原子个数比为___________。 ④若已知试样是纯净物，某次测定时，测出碳、氢原子个数比为，能否确定其为何种烃？___________ (填“能”或“不能”)；若能，写出其分子式：___________ (若不能，此空不必回答)。 (2)下面是有机物A的质谱图和红外光谱图： 回答下列问题： 结合以上谱图推断：有机物A的相对分子质量为___________，分子式为___________，所含官能团的名称___________；有机物A的核磁共振谱图中有___________种吸收峰，峰面积之比为___________，红外吸收光谱有___________种吸收峰。 18．（24-25高二上·云南曲靖·阶段检测）利用核磁共振技术测定有机物分子三维结构的研究获得了2002年的诺贝尔化学奖。我们研究有机物的一般要经过以下几个基本步骤： 分离提纯 → 确定实验式 → 确定分子式 → 确定分子结构 (1)苯甲酸可用作食品防腐剂，常用重结晶的方法进行提纯。 ①某化学兴趣小组对含有少量氯化钠和泥沙的粗苯甲酸进行提纯，其操作步骤如下：加热溶解，___________，冷却结晶。 ②苯甲酸的结构如图所示：，则每个苯甲酸中采用杂化的碳原子有_________个。 (2)有机物乙偶烟可用作食用香料，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精。某研究性学习小组为确定乙偶姻的结构，进行如下探究。 步骤一：将乙偶姻蒸气通过热的氧化铜(催化剂氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。乙偶烟的蒸气氧化生成二氧化碳和水。 步骤二：取乙偶姻样品进行质谱分析，其质谱图中最大质荷比为88。 步骤三：用核磁共振仪测出乙偶姻的核磁共振氢谱如图1所示，图中4个峰的面积比为。 步骤四：利用红外光谱仪测得乙偶烟分子的红外光谱如图2所示。 ①请写出乙偶姻的实验式___________。 ②请确定乙偶烟的结构简式，其官能团的名称为___________。 ③羧酸类有机物M的分子比乙偶姻的分子多一个，那么M的结构可能有________种。 5 / 7 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单元测试 ( 注 意 事 项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1、本试卷共7页。本卷满分100分，答题时间为75分钟。 2、试题答案需作答在答题卡，答在试卷上无效。 3、作答选择题时必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其它位置作答一律无效。 4、如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 ) 可能用到的相对原子质量：H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23　S-32 一、选择题（本题共14小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共42分） 1．（23-24高二下·广东汕头·阶段检测）下列关于有机物的叙述错误的是 A．碳原子性质活泼，可以与其他元素原子形成共价键或离子键 B．有机物一般易溶于酒精、苯等有机溶剂中 C．碳原子间能形成单键，也能形成双键或三键 D．有机物所发生的反应，一般比较复杂，有副反应发生，用“→”表示 【答案】A 【详解】A．碳原子最外层4个电子，碳的非金属性较弱，碳原子不活泼，故A错误； B．根据相似相溶可知，有机物一般易溶于酒精、苯等有机溶剂中，故B正确； C．碳原子能形成四个共价键，碳原子间能形成单键，也能形成双键或三键，进而形成碳链或碳环，故C正确； D．有机物所发生的反应，一般比较复杂，不同条件下产物不同，速度缓慢，并且还常伴有副反应发生，用“→”表示有机反应，故D正确； 故答案选A。 2．（23-24高二下·浙江·期中）下列化学用语表述正确的是 A．乙二醇的最简式： B．聚丙烯腈的结构简式： C．乙炔分子的球棍模型： D．甲基环己烷的键线式： 【答案】D 【详解】A．乙二醇的分子式为C2H6O2，最简式为CH3O，故A错误； B．聚丙烯腈中含有甲基，其结构简式为，故B错误； C．乙炔分子的比例模型为：，四个原子共直线；球棍模型为，故C错误； D．甲基环己烷是环己烷中的1个氢原子被甲基取代，其键线式为，故D正确； 答案选D。 3．有机物与氯气发生取代反应，生成的一氯代物有 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【答案】C 【分析】等效氢原子指在有机物中位置相同的氢原子，包括同一甲基上的氢原子和同一碳原子所连甲基上的氢原子。利用等效氢原子法可判断有机物的一氯代物数目，即该有机物有多少种等效氢原子，就有多少种一氯代物。 【详解】该有机物存在3种等效氢原子，因此其一氯代物有3种，选C。 故答案为：C。 4．下列各项有机化合物的分类方法及所含官能团都正确的是 A．　醛类　 B．　酚类　-OH C．　醛类　 D．CH3COOH　羧酸类　 【答案】D 【详解】A．中官能团为醛基，为醛类物质，官能团结构简式为：—CHO，故A错误； B．中官能团为羟基，为醇类物质，官能团结构简式为：—OH，故B错误； C．中官能团为酯基，为酯类物质，官能团结构简式为：，故C错误； D．CH3COOH属于羧酸类，官能团是羧基，结构为，故D正确； 答案选D。 5．（23-24高二下·辽宁鞍山·期中）下列与有机物互为同分异构体的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】图示分子的分子式为C7H8O，根据分子式和结构进行判断即可 【详解】A．该有机物分子式为C8H10O，和图示物质分子式不同，A不合题意； B．该有机物分子式为C7H8O，和图示物质分子式不同，B不合题意； C．该有机物分子式为C7H8O2，和图示物质分子式不同，C不合题意； D．该有机物分子式为C7H10O，分子式和图示物质相同，结构不同，故二者为同分异构体，D符合题意； 故选D。 6．（23-24高二下·安徽马鞍山·阶段检测）“年年重午近佳辰，符艾一番新”，端午节常采艾草悬于门户上，艾叶中含有薄荷醇()，下列有关该物质的说法不正确的是 A．环上的一氯代物为3种 B．与互为同系物 C．分子式为 D．该分子中杂化的原子数为11个 【答案】A 【详解】A．环上有6种化学环境不同的氢原子，则环上的一氯代物有6种，故A错误； B．与都含有1个环、1个羟基，结构相似，相差4个CH2原子团，二者互为同系物，故B正确； C．分子中C、H、O原子个数依次是10、20、1，分子式为C10H20O，故C正确； D．分子中碳原子均是饱和碳原子，10个碳原子均采取sp3杂化，而氧原子价层电子对数为2+=4，氧原子也采取取sp3杂化，即该分子中sp3杂化的原子数为11个，故D正确； 答案选A。 7．（23-24高二下·河南南阳·阶段检测）某有机物常用于生产聚酯纤维和树脂，是一种重要的化工合成原料，使用现代仪器对该有机物的结构进行测定，相关谱图如下。下列有关说法错误的是 A．由质谱图可知该有机物的相对分子质量为106 B．由核磁共振氢谱可知该有机物分子中有2种处于不同化学环境的氢原子 C．由红外光谱可获得该有机物含有的官能团为苯基() D．综合以上信息可知该有机物为对二甲苯 【答案】C 【详解】A．在质谱图中质荷比最大的值是106，故该有机物的相对分子质量为106，A正确； B．核磁共振氢谱有2组峰，可知该有机物分子中有2种处于不同化学环境的氢原子，B正确； C．由红外光谱可获得该有机物含有的化学键或官能团信息，苯基不是官能团，C错误； D．根据以上信息，可知该有机物为烃，名称为对二甲苯，D正确； 故选C。 8．（23-24高二下·广东梅州·期中）下列说法正确的是 A．可采用如图所示装置将甲烷中混有的水蒸气除去 B．可采用过滤的方法将苯与溴水萃取后的混合液分离 C．可采用加热蒸发法从粗苯甲酸（杂质为氯化钠和泥沙）溶液中提纯出苯甲酸 D．通常状况下，可用溶液鉴别醋酸和稀盐酸 【答案】A 【详解】A．甲烷性质稳定，不能与浓硫酸反应，因此可用浓硫酸除去甲烷中的水，故A正确； B．苯与溴水萃取后的混合液应采用分液法分离，故B错误； C．提纯粗苯甲酸，先溶解后过滤、结晶，即三个步骤：加热溶解、趁热过滤、冷却结晶，故C错误； D．醋酸和盐酸酸性均强于碳酸，与醋酸和稀盐酸均能反应生成气泡，因此不能鉴别，故D错误； 故选：A。 9．（23-24高二下·北京·期中）下列反应不属于取代反应的是 A．CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH B． C．2CH3CH2OH C2H5—O—C2H5 + H2O D． 【答案】A 【详解】A．乙烯含有碳碳双键，能够与水发生加成反应生成乙醇，不属于取代反应，A符合题意； B．苯和溴在催化剂作用下，溴取代苯环上的H原子，B不合题意； C．乙醇在浓硫酸作用下加热到140℃生成乙醚，该反应属于取代反应，C不合题意； D．苯与硝酸在浓硫酸加热条件下发生硝化反应，属于取代反应，D不合题意； 故选A。 10．（23-24高二下·江苏常州·期中）科学家可以借助某些实验手段或仪器来测定化学物质的组成和空间结构。下列有关说法错误的是 A．用现代元素分析仪可确定有机物分子式 B．红外光谱仪可以用来测定分子的化学键和官能团 C．质谱仪可以快速精确地测定有机物的相对分子质量 D．用X-射线衍射实验区别晶体与非晶体 【答案】A 【详解】A．元素分析仪只能测定出元素种类，不能确定有机物的分子式，故A错误； B．红外光谱仪可以用来测定分子的化学键和官能团，故B正确； C．质谱仪测定的最大质荷比为相对分子质量，质谱仪可以快速精确地测定有机物的相对分子质量，故C正确； D．晶体会对X射线发生衍射，非晶体不会对X射线发生衍射，可用X射线衍射实验区分晶体与非晶体，故D正确； 选A。 11．（23-24高二下·河北张家口·阶段检测）在苯甲酸重结晶的实验过程中，不涉及的操作为 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】苯甲酸重结晶实验中包含加热溶解、趁热过滤、冷却结晶过滤，不涉及加热蒸发结晶，A不涉及； 答案选A。 12．有关有机化合物中碳原子的成键特点，下列说法不正确的是 A．碳原子最外层有 4 个电子，每个碳原子可以形成 4 个共价键 B．含 5 个碳原子的烷烃，最多可以形成 4 个碳碳单键 C．除甲烷外，所有烃均含有极性键和非极性键 D．在正丁烷分子中，4 个碳原子形成的碳链不在一条直线上 【答案】B 【详解】A．碳原子最外层有4个共价键，为达到8电子稳定结构，能与其他原子形成4个共价键而达到稳定结构，故A正确； B．含5个碳原子的有机物，可形成环状结构，则最多只能形成5个碳碳单键，故B错误； C．甲烷中只有极性键，除此之外所有烃均含有极性键和非极性键，故C正确； D．烷烃中C原子均为sp3杂化，导致烷烃中碳原子呈锯齿形排布，不在同一直线上，故D正确； 故选：B。 13．（23-24高二下·河北·期中）有机物M（）和N（）都属于稠环芳香烃，用途广泛。下列关于有机物M和N的说法错误的是 A．两者分子式均为且互为同分异构体 B．能发生氧化、取代和加成反应 C．二者苯环上的一氯代物数目相同 D．二者均难溶于水易溶于苯 【答案】C 【详解】A．根据结构式可知两者分子式均为，由于分子式相同结构不同两者互为同分异构体，A正确； B．M和N均含有甲基能发生氧化，甲基与苯环上的H原子可以被取代，苯环可以发生加成反应，B正确； C．M上的一氯代物有2种，N上的一氯代物有4种，C错误；     D．二者均难溶于水易溶于苯，因为两者是苯的同系物，D正确； 故选C。 14．（23-24高二下·广西南宁·阶段检测）实验室初步分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的流程如图所示： 已知：苯甲酸乙酯的沸点为212.6℃，“乙醚-环己烷-水共沸物”的沸点为62.1℃。 下列说法正确的是 A．操作a为分液，操作c为重结晶 B．操作b需用到球形冷凝管 C．可用热水洗涤苯甲酸粗品 D．无水可以用浓硫酸代替 【答案】A 【分析】苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷混合物中加入碳酸钠溶液，苯甲酸与碳酸钠反应生成苯甲酸钠、水和二氧化碳，分液后得到有机相1和水相；苯甲酸乙酯的沸点为，“乙醚-环己烷-水共沸物”的沸点为，蒸馏（操作b）后得到有机相2和共沸物，向有机相2中加入无水硫酸镁，用于除去有机相中的少量水；向水相1中加入乙醚萃取少量的有机物进入有机相，分液后得到水相2，水相2中成分为苯甲酸钠，加入硫酸反应得到苯甲酸晶体，过滤后得到苯甲酸粗品，经重结晶后得到纯净的苯甲酸，据此分析此题。 【详解】A．结合上述分析，操作a为分液，操作c为重结晶，故A正确； B．结合上述分析，操作b为蒸馏，需用到蒸馏烧瓶、直形冷凝管、温度计、尾接管、锥形瓶等，故B错误； C．用冷水洗涤苯甲酸粗品，避免因溶解导致产率低，故C错误； D．浓硫酸使苯甲酸乙酯部分发生水解，故D错误； 故答案选A。 二、非选择题（本题共4小题，每空2分，共58分） 15．（23-24高二下·四川眉山·阶段检测）回答下列问题： (1)观察下列有机物，并按碳骨架把它们分类，完成填空： ①  ②   ③   ④   ⑤  ⑥   ⑦   ⑧   ⑨   ⑩ 属于链状化合物的是（填序号，下同），属于脂环化合物的是，属于芳香族化合物的是。 (2)下列3种有机化合物 A．    B．    C． 写出化合物A、B、C中的官能团的名称：、、。 (3)分子式为的同分异构体中属于醇类的有种；有机物中碳原子的杂化方式为，写出与互为同分异构体且属于链状炔烃的化合物的结构简式：（写一种）。 【答案】(1) ①②③④⑤⑦ ⑧ ⑥⑨⑩ (2) 碳碳双键 羟基 酯基 (3) 8 【详解】（1）链状化合物就是没有环状结构，因此属于链状化合物的是①②③④⑤⑦，脂环化合物是指有环状，但不是苯环，属于脂环化合物的是⑧，芳香族化合物是指含苯环的化合物，属于芳香族化合物的是⑥⑨⑩；故答案为：①②③④⑤⑦；⑧；⑥⑨⑩。 （2）化合物A、B、C中的官能团的名称：碳碳双键、羟基、酯基；故答案为：碳碳双键；羟基；酯基。 （3） 分子式为C5H12O的同分异构体中属于醇类，说明含有羟基即C5H11OH，相当于戊烷中一个氢原子被羟基取代，戊烷有三种结构，正戊烷有三种位置的氢，异戊烷有四种位置的氢，新戊烷有一种位置的氢，因此分子式为C5H12O的同分异构体中属于醇类的有8种；有机物中饱和碳原子价层电子对数为4，C采取sp3杂化，碳碳双键上碳原子价层电子对数为3，杂化方式为sp2；与(分子式为C5H8)互为同分异构体且属于链状炔烃的化合物的结构简式：；故答案为：8； (写其中一种即可)。 16．（23-24高二下·河南开封·阶段检测）我国科学家屠呦呦因青蒿素获得诺贝尔奖，某实验小组拟提取青蒿素并进行测定。 【资料】青蒿素为无色针状晶体，熔点，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水中几乎不溶。 Ⅰ.实验室用乙醚提取青蒿素的工艺流程如下图： (1)操作Ⅰ的名称是，在操作Ⅰ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进行的是重结晶，其操作步骤为：。 加热溶解→___________→___________→过滤、洗涤、干燥。 Ⅱ.已知青蒿素是一种烃的含氧衍生物，为确定其化学式，又进行了如下实验： 实验步骤： ①连接装置，检查装置的气密性。 ②称量E、F中仪器及药品的质量 ③取青蒿素放入硬质试管C中，点燃C、D处酒精灯加热，充分燃烧 ④实验结束后冷却至室温，称量反应后E、F中仪器及药品的质重 (4)装置E、F中装入的药品分别为、。 (5)若使用上述方法会产生较大的实验误差，你的改进方法是。 (6)实验装置改进后，测得：实验前后装置E、F的质量差值分别为、通过质谱法测得青蒿素的相对分子质量为282，结合上述数据，得出青蒿素的分子式。 【答案】(1) 萃取、过滤 增大青蒿与乙醚的接触面积，提高浸出效率 (2)蒸馏 (3)加热溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤、洗涤、干燥 (4) 无水氯化钙(五氧化二磷、硅胶) 碱石灰(固体氢氧化钠等) (5)在左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装置，同时在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置 (6) 【分析】青蒿素是一种烃的含氧衍生物，与氧气燃烧生成CO2、H2O，装置D中CuO将不完全燃烧的CO转化为CO2，装置E装有无水氯化钙(五氧化二磷、硅胶)吸收水，测定水的质量，装置F装有碱石灰吸收CO2，该装置不足之处是未在F末端增加一个吸收空气的水和二氧化碳的装置，造成实验误差较大。 【详解】（1）操作Ⅰ的名称是萃取、过滤，在操作Ⅰ前要对青蒿进行粉碎，其目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高浸出效率； （2）提取液经过蒸馏后可得青蒿素粗品； （3）重结晶的操作步骤为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； （4）E和F一个吸收生成的，一个吸收生成的，应先吸水后再吸收，所以E内装的无水或硅胶或，F装置加装碱石灰或固体氢氧化钠等； （5）需准确测量青蒿素燃烧生成的和，实验前应排除装置内的空气，防止干扰实验，故应在左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装置，同时在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置；故答案：在左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装置，同时在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置； （6）由数据可知，所以，所以，所以青蒿素中氧原子的质量为，所以 ，，所以分子式为。 17．完成下列问题 (1)测定有机化合物分子式： 燃烧分析法是常用方法，如图是李比希测定烃类有机物组成的装置，氧化铜作催化剂，在750℃左右使有机物在氧气流中全部氧化为和，用含有固体氢氧化钠和高氯酸镁［］的吸收管分别吸收和。 试回答下列问题： ①甲装置中盛放的是，甲、乙中的吸收剂能否颠倒？说明理由：。 ②实验开始时，要先通入氧气一会儿，然后再加热。为什么？。 ③若测得甲装置增重a g，乙装置增重b g，试求出烃中碳、氢原子个数比为。 ④若已知试样是纯净物，某次测定时，测出碳、氢原子个数比为，能否确定其为何种烃？(填“能”或“不能”)；若能，写出其分子式：(若不能，此空不必回答)。 (2)下面是有机物A的质谱图和红外光谱图： 回答下列问题： 结合以上谱图推断：有机物A的相对分子质量为，分子式为，所含官能团的名称；有机物A的核磁共振谱图中有种吸收峰，峰面积之比为，红外吸收光谱有种吸收峰。 【答案】(1) 高氯酸镁或 不能，因氢氧化钠能同时吸收和，无法确定生成的和的质量 将装置中的空气排尽，否则空气中含有的二氧化碳和水蒸气会影响测定结果的准确性 能 (2) 74 酯基 2 1∶1 4 【分析】用氧化铜作催化剂，在750 ℃左右使一定量的有机物在氧气流中全部氧化为CO2和H2O，先用甲装置的高氯酸镁[Mg(ClO4)2]吸收H2O，再用乙装置的固体氢氧化钠吸收CO2，根据两个装置增重确定H、C元素的质量，与有机物的质量差就是O元素的质量，进而可得有机物的实验式，结合最大质合比确定物质的相对分子质量，结合实验式即可确定物质的分子式，然后根据红外光谱图确定官能团，进而可知物质的分子结构。 【详解】（1）①由于NaOH固体可吸收CO2和H2O，而高氯酸镁只能吸收H2O，要确定有机物中各种元素的质量，应该将有机物燃烧后先通过高氯酸镁[Mg(ClO4)2]吸收H2O，再用乙装置的固体氢氧化钠吸收CO2，故甲装置中盛放的是高氯酸镁，乙装置盛放NaOH固体；若甲、乙中的吸收剂顺序颠倒，则由于NaOH能同时吸收CO2和H2O，就无法确定生成的H2O和CO2的质量； ②实验开始时，要先通入氧气一会儿，然后再加热，这是由于装置中有空气，利用氧气将装置中的空气排尽，否则空气中含有的二氧化碳和水蒸气会影响测定结果的准确性； ③若测得甲装置增重a g，乙装置增重b g，则n(H2O)=，n(H)=2 n(H2O)=，n(CO2)= ，n(C)=n(CO2)= ，则烃中碳、氢原子个数比为N(C)：N(H)=n(C)：n(H)= ：= 9b：44a； ④若已知试样是纯净物，某次测定时，测出碳、氢原子个数比为N(C)∶N(H)=11∶23=22：46，由于46=22×2+2，符合烷烃的分子式通式CnH2n+2，所以该烃是烷烃，其分子式是C22H46； （2）根据质谱图可知：有机物A的最大质荷比是74，则可知有机物A的相对分子质量为74；根据红外光谱图可知物质分子中含有不对称-CH3、C=O及C-O-C结构，该物质结构简式是，其分子式是C3H6O2；该有机物含有的官能团名称是酯基；该有机物分子中含有2种不同的H原子，个数比是3：3=1：1，即该物质分子中含有2种吸收峰，峰面积比是1：1；在红外吸收光谱有4种吸收峰。 18．（24-25高二上·云南曲靖·阶段检测）利用核磁共振技术测定有机物分子三维结构的研究获得了2002年的诺贝尔化学奖。我们研究有机物的一般要经过以下几个基本步骤： 分离提纯 → 确定实验式 → 确定分子式 → 确定分子结构 (1)苯甲酸可用作食品防腐剂，常用重结晶的方法进行提纯。 ①某化学兴趣小组对含有少量氯化钠和泥沙的粗苯甲酸进行提纯，其操作步骤如下：加热溶解，，冷却结晶。 ②苯甲酸的结构如图所示：，则每个苯甲酸中采用杂化的碳原子有个。 (2)有机物乙偶烟可用作食用香料，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精。某研究性学习小组为确定乙偶姻的结构，进行如下探究。 步骤一：将乙偶姻蒸气通过热的氧化铜(催化剂氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。乙偶烟的蒸气氧化生成二氧化碳和水。 步骤二：取乙偶姻样品进行质谱分析，其质谱图中最大质荷比为88。 步骤三：用核磁共振仪测出乙偶姻的核磁共振氢谱如图1所示，图中4个峰的面积比为。 步骤四：利用红外光谱仪测得乙偶烟分子的红外光谱如图2所示。 ①请写出乙偶姻的实验式。 ②请确定乙偶烟的结构简式，其官能团的名称为。 ③羧酸类有机物M的分子比乙偶姻的分子多一个，那么M的结构可能有种。 【答案】(1) 趁热过滤 7 (2) C2H4O 羰基 4 【详解】（1）①苯甲酸可用作食品防腐剂，常用重结晶的方法进行提纯，涉及到的操作有加热溶解、搅拌、趁热过滤、冷却结晶； ②苯甲酸中含有苯环和羧基，为平面结构，采用sp2杂化的碳原子有7个； （2）①1.32g乙偶姻的蒸气氧化生成2.64g二氧化碳和1.08g水，则乙偶姻中n(C)=n(CO2)==0.06mol，n(H)=2n(H2O)==0.12mol，m(C)+m(H)=0.06mol×12g·mol-1+0.12g=0.84g<1.32g 该化合物含有氧元素，n(O)= =0.03mol，n(C)：n(H)：n(O)=0.06mol：0.12mol：0.03mol=2：4：1，乙偶姻的实验式为C2H4O； ②乙偶姻的实验式为C2H4O，由已知相对分子质量为88，该化合物分子式为C4H8O2，根据核磁共振氢谱图中由4个峰，且面积比为1:3:1:3，说明分子中含有4中氢原子，且个数比为1:3:1:3，结合红外光谱图所示含有C-H、C-O、C=O等化学键，故其结构简式为：，其官能团的名称为羰基； ③羧酸类有机物M的分子比乙偶姻的分子多一个CH2，则M分子式为C5H10O2，将-COOH当成1个取代基连接在丁烷上，M的结构可能为CH3CH2CH2CH2COOH、(CH3)2CHCH2COOH、CH3CH2CH(CH3)COOH、(CH3)3CCOOH共4种。 13 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $$