内容正文:
专题1 有机化学的发展及研究思路
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
1、 选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。
1.关于有机物的描述正确的是
A.有机物是生命特有的物质
B.有机物只能由动植物体内产生,不能用人工方法合成
C.在所有的有机物中都含有碳;多数含有氢,其次还含有氧、氮、卤素、硫等
D.凡是含碳元素的化合物都属于有机物
2.下列关于有机化学史的说法,正确的是
A.贝采里乌斯提出了测定有机物元素组成的方法
B.格利雅提出了基团理论
C.李比希提出了有机化学概念
D.维勒最早用人工方法将无机物转变为有机物
3.下列有关叙述正确的是
①在世界上我国科学家第一次人工合成了结晶牛胰岛素 ②塑料属于天然有机物 ③最早实现无机物转化为有机物的科学家是维勒 ④首先提出有机化学概念的是贝采利乌斯
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
4.在化学发展的历史进程中,德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵水溶液得到了尿素,尿素的合成揭开了人工合成有机化合物的序幕。下列有关说法不正确的是( )
A.维勒的这个发现推翻了当时阻碍化学发展的“生命力论”
B.氰酸铵转化为尿素的反应是氧化还原反应
C.根据物质的组成和性质特点进行分类:氰酸铵属于盐类、尿素属于有机化合物
D.氰酸铵可由和AgCNO通过复分解反应获得
5.下列关于著名化学家的名字、国籍及主要贡献的对应关系中,不正确的是
科学家
国籍
主要贡献
A
贝采利乌斯
瑞典
首先提出“有机化学”和“有机化合物”的概念
B
维勒
德国
首次人工合成了有机物——尿素
C
李比希
法国
创立了有机物的定量分析方法
D
门捷列夫
俄国
发现元素周期律
A.A B.B C.C D.D
6.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
7.下列说法不正确的是
A.用质谱图可确定有机物的相对分子质量
B.红外光谱图能确定有机物分子中的官能团
C.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是射线衍射实验
D.用燃烧分析法可确定有机物的分子结构
8.某物质的红外光谱图如图,其结构可能为下列选项中的
A. B.
C. D.9.化学分析的手段通常有定性分析、定量分析、仪器分析等,现代化学中仪器分析是研究物质结构的基本方法和实验手段。下列关于仪器分析的说法不正确的是
A.光谱分析:利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,太阳光谱是连续光谱
B.质谱分析:利用质荷比来测定分子的相对分子质量,与的质谱图完全相同
C.红外光谱分析:获得分子中含有的化学键或官能团的信息,可用于区分和
D.X衍射图谱分析:获得分子结构的有关信息,包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等
10.采用重结晶法提纯苯甲酸的过程中,不需要的仪器是
A. B. C. D.
11.下列有关实验的说法不正确的是
A.作为重结晶实验的溶剂,杂质在此溶剂中的溶解度受温度影响很大
B.在蒸馏实验中,温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点
C.在重结晶的实验中,使用漏斗趁热过滤是为了减少被提纯物质的损失
D.用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物,用分液法分离水和硝基苯的混合物
12.某粗苯甲酸样品中混有氯化钠和少量泥沙,下列提纯该粗苯甲酸的相关说法错误的是
A.操作顺序为热溶解、冷却结晶、过滤洗涤、干燥
B.苯甲酸在水中的溶解度随温度的变化较大
C.利用重结晶法可以使苯甲酸与氯化钠分离
D.若溶液中含有有色杂质,可用活性炭来进行脱色
13.实验是高中化学的重要组成部分,下列说法正确的是
A.用乙醇萃取碘水中的碘时需要使用a、f
B.重结晶法提纯苯甲酸时需要使用b、f
C.分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳时需要使用c、d、e、f
D.分离乙酸乙酯和饱和食盐水时需要使用c、d、f
14.用KMnO4氧化甲苯制备苯甲酸。实验方法:将甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,过滤,将含有苯甲酸钾(C6H5COOK)和甲苯的滤液按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。下列说法不正确的是
已知:苯甲酸熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;
A.操作Ⅰ需用分液漏斗完成
B.无色液体A是甲苯,白色固体B是苯甲酸
C.浓盐酸的作用是:+HCl→+KCl
D.为了得到更多的白色固体B,冷却结晶时温度越低越好
第II卷 非选择题(共58分)
2、 非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.(10分)有机物M可从酸牛奶中提取。已知纯净的M为无色黏稠液体,易溶于水。为研究M的组成与结构,进行了如下实验。填写下表中的空白。
实验步骤
解释或实验结论
(1)称取M 4.5g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下的45倍
(1)M的摩尔质量为
(2)将4.5g M在足量纯中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重2.7g和6.6g
(2)M的分子式为
(3)通过M的红外光谱图发现该分子中既有羟基,又有羧基
(4)M的核磁共振氢谱如下图,峰面积之比为
(4)M中含有 种处于不同化学环境的氢原子
(5)综上所述,M的结构简式为
(6)等物质的量的M分别与足量的钠和碳酸氢钠反应产生的和的物质的量之比为
16.(12分)有机物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物。
(1)假设给你一种这样的有机混合物让你研究,一般要采取的几个步骤是_____ (填字母)。
A.分离、提纯→确定化学式→确定实验式→确定结构式
B.分离、提纯→确定实验式→确定化学式→确定结构式
C.分离、提纯→确定结构式→确定实验式→确定化学式
D.确定化学式→确定实验式→确定结构式→分离、提纯
(2)有机物分离提纯常用的方法有
A.分液 B.过滤 C.重结晶 D.蒸馏
现提供以下试剂:a.浓硫酸 b.氢氧化钠溶液 c.浓溴水 d.水
要提纯下列有机物(括号内为杂质),请选择最佳的试剂和分离方法(填字母)。
要提纯的物质(杂质)
选用试剂
方法
甲:CH3CH2Br(C2H5OH)
乙: C2H5OH (CH3COOH)
17.(12分)为测定某有机物A的结构,设计了如下实验:①将2.3 g该有机物完全燃烧,生成了0.1 mol CO2和2.7 g H2O;②用质谱仪实验得质谱图如下(左);③用核磁共振仪处理该化合物得1H核磁共振谱图如下(右),图中三个峰的面积比为1∶2∶3.试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量为 。
(2)有机物A的实验(最简式)式为 。
(3)根据A的实验式 (填“能”或“不能”)确定A的分子式。
(4)A的分子式为 ,结构简式为 。
18.(12分)元素分析是有机化合物的表征手段之一,按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
回答下列问题:
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中,先通入一定的O2,而后将已称重的U型管c、d与石英管连接,检查装置气密性。依次点燃煤气灯 (排a、b顺序),进行实验。
(2)O2的作用有为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入到U型管中。CuO的作用是 (举1例,用化学方程式表示)。
(3)c和d中的试剂分别是 、 (填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是 。
A.CaCl2 B.NaCl C.碱石灰(CaO+NaOH) D.Na2SO3
(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后,应进行操作: 。取下c和d管称重。
(5)若样品CxHyOz为0.0236g,实验结束后,c管增重0.0108g,d管增重0.0352g。质谱测得该有机物的相对分子量为118,其分子式为 。
19.(12分)苯甲醇与苯甲酸是重要的化工原料,可通过苯甲醛在NaOH溶液中的歧化反应制得,反应的化学方程式为2 +NaOH +
某研究小组在实验室制备苯甲醇与苯甲酸,反应结束后对反应液按下列步骤处理:
已知:苯甲醇易溶于乙醚、乙醇,在水中溶解度较小。苯甲酸微溶于水。
请回答下列问题:
(1)萃取分离苯甲醇与苯甲酸钠时,合适的萃取剂是 。萃取分液后,所得水层用盐酸酸化的目的是(用化学方程式表示) 。
(2)苯甲酸在A、B、C三种溶剂中的溶解度(S)随温度变化的曲线如如图所示,重结晶时,合适的溶剂是 (填字母)。重结晶的具体操作是:将苯甲酸粗品加热溶解, ,过滤。过滤得到的苯甲酸晶体需洗涤,采用的合适洗涤剂是 (填字母)。
a.饱和食盐水 b.溶液 c.稀硫酸 d.蒸馏水
试卷第14页,共14页
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专题1 有机化学的发展及研究思路
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
1、 选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。
1.关于有机物的描述正确的是
A.有机物是生命特有的物质
B.有机物只能由动植物体内产生,不能用人工方法合成
C.在所有的有机物中都含有碳;多数含有氢,其次还含有氧、氮、卤素、硫等
D.凡是含碳元素的化合物都属于有机物
【答案】C
【解析】A.有机物可以由无机物制取,不是生命特有的物质,故A错误;
B.很多有机物都可以人工合成,如乙烯和水加成可以合成乙醇等,故B错误;
C.在所有的有机物中都含有碳;多数含有氢,其次还含有氧、氮、卤素、硫等,故C正确;
D.大多数含碳的化合物属于有机物,但CO、CO2、H2CO3、Na2CO3等物质的组成和结构和无机物更相近,所以它们为无机物,故D错误;
故选C。
2.下列关于有机化学史的说法,正确的是
A.贝采里乌斯提出了测定有机物元素组成的方法
B.格利雅提出了基团理论
C.李比希提出了有机化学概念
D.维勒最早用人工方法将无机物转变为有机物
【答案】D
【解析】A.贝采利乌斯在1806年最早提出“有机化学”这个名称,李比希最早提出了测定有机物元素组成的方法,A说法错误;
B.鲍里斯•塞泽尔基提出了基团理论,B说法错误;
C.贝采利乌斯最早提出有机化学的概念,而有机物的元素定量分析最早是由德国人李比希提出的,C说法错误;
D.德国化学家维勒用氰酸铵合成尿酸,最早用人工方法将无机物转变为有机物,D说法正确;
答案为D。
3.下列有关叙述正确的是
①在世界上我国科学家第一次人工合成了结晶牛胰岛素 ②塑料属于天然有机物 ③最早实现无机物转化为有机物的科学家是维勒 ④首先提出有机化学概念的是贝采利乌斯
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
【答案】C
【解析】①1965年,中国科学家在世界上第一次用人工方法合成了结晶牛胰岛素,故①正确;
②塑料属于人工合成高分子材料,故②错误;
③最早实现无机物转化为有机物的科学家是维勒,1828年首次使用无机物质氰酸氨(NH4CNO,一种无机化合物)与硫酸铵人工合成了尿素,故③正确;
④瑞典化学家贝采利乌斯在1806年最早提出“有机化学”和“有机化合物”,故④正确;
综上所述答案为C。
4.在化学发展的历史进程中,德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵水溶液得到了尿素,尿素的合成揭开了人工合成有机化合物的序幕。下列有关说法不正确的是( )
A.维勒的这个发现推翻了当时阻碍化学发展的“生命力论”
B.氰酸铵转化为尿素的反应是氧化还原反应
C.根据物质的组成和性质特点进行分类:氰酸铵属于盐类、尿素属于有机化合物
D.氰酸铵可由和AgCNO通过复分解反应获得
【答案】B
【解析】A. 维勒的这个发现推翻了有机物只能来源于动植物的理论和无机物不能转化为有机物的论断,故A正确,但不符合题意;
B. 氰酸铵转化为尿素的反应元素的化合价没有发生变化,属于非氧化还原反应,故B错误,符合题意;
C. 根据物质的组成和性质特点进行分类:氰酸铵属于铵盐是盐类、尿素属于有机化合物,故C正确,但不符合题意;
D. 交换成分得到的AgCl为沉淀,符合复分解反应发生条件,氰酸铵可由NH4Cl和 AgCNO发生反应制得,故D正确,但不符合题意;
故选:B。
5.下列关于著名化学家的名字、国籍及主要贡献的对应关系中,不正确的是
科学家
国籍
主要贡献
A
贝采利乌斯
瑞典
首先提出“有机化学”和“有机化合物”的概念
B
维勒
德国
首次人工合成了有机物——尿素
C
李比希
法国
创立了有机物的定量分析方法
D
门捷列夫
俄国
发现元素周期律
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A、瑞典化学家贝采利乌斯在1806年最早提出“有机化学”和“有机化合物”,故A正确;
B、德国化学家维勒用氰酸铵合成尿素,从而打破了无机物和有机物的界限,故B正确;
C、德国化学家李比希最早提出关于有机物中元素定量分析方法:用CuO作氧化剂(在氧气流中)将有机物氧化,再对产物进行分析,从而确定有机物的实验式,故C错误;
D、1869年俄国科学家门捷列夫发现元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系,故D正确。
故选C。
6.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
【解析】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。
7.下列说法不正确的是
A.用质谱图可确定有机物的相对分子质量
B.红外光谱图能确定有机物分子中的官能团
C.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是射线衍射实验
D.用燃烧分析法可确定有机物的分子结构
【答案】D
【解析】A.用质谱图可确定有机物的相对分子质量,A正确;
B.红外光谱图能确定有机物分子中的官能团,B正确;
C.晶体和非晶体在射线衍射图谱中表现不同,区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是射线衍射实验,C正确;
D.用燃烧分析法可确定有机物的实验式,不能确定分子结构,D错误;
故选D。
8.某物质的红外光谱图如图,其结构可能为下列选项中的
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由红外光谱图谱可以看出,该有机物存在C-O-C、碳氧双键等结构。
【解析】
A.该结构中不存在C-O-C,故A错误;
B.该结构符合红外光谱图中的化学键信息,故B正确;
C.该结构中不含C-O-C,故C错误;
D.该结构中不含C-O-C,故D错误;
故选B。
9.化学分析的手段通常有定性分析、定量分析、仪器分析等,现代化学中仪器分析是研究物质结构的基本方法和实验手段。下列关于仪器分析的说法不正确的是
A.光谱分析:利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,太阳光谱是连续光谱
B.质谱分析:利用质荷比来测定分子的相对分子质量,与的质谱图完全相同
C.红外光谱分析:获得分子中含有的化学键或官能团的信息,可用于区分和
D.X衍射图谱分析:获得分子结构的有关信息,包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等
【答案】B
【解析】A.不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素;太阳上面不断进行核聚变,随时都有大量能量放出,太阳上的各种元素被激发为激发态,在向回跃迁时,会辐射出各种频率的光,从而构成了连续的光谱,故A正确;
B.CH3CH2OH与CH3OCH3的最大荷比相同,但结构不同,形成的离子碎片不同,质谱图不完全相同,故B错误;
C.红外吸收光谱仪可以测得未知物中的化学键或官能团,CH3CH2OH和CH3OCH3所含官能团为羟基和醚键,可用红外光谱分析区别,故C正确;
D.X-射线衍射法是区分晶体和非晶体的最科学的方法,能获得晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等,故D正确;
故选B。
10.采用重结晶法提纯苯甲酸的过程中,不需要的仪器是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】用重结晶法提纯苯甲酸的实验步骤为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,所以实验中需要用到上述仪器中的烧杯、酒精灯、漏斗,不需要坩埚,故C符合题意;故选C。
11.下列有关实验的说法不正确的是
A.作为重结晶实验的溶剂,杂质在此溶剂中的溶解度受温度影响很大
B.在蒸馏实验中,温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点
C.在重结晶的实验中,使用漏斗趁热过滤是为了减少被提纯物质的损失
D.用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物,用分液法分离水和硝基苯的混合物
【答案】A
【解析】A.作为重结晶实验的溶剂,被提纯物质在此溶液中的溶解度受温度影响很大,杂质在此溶液中的溶解度受温度影响小有利于重结晶分离,故A错误;
B.蒸馏时使用温度计测量馏分的温度,所以在蒸馏实验中,温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点,故B正确;
C.重结晶的实验中,因温度降低被提纯物质的溶解度减小,所以使用漏斗趁热过滤是为了减少被提纯物质的损失,故C正确;
D.硝酸钾和氯化钠的溶解度受温度影响不同,可选结晶法分离;而水和硝基苯是互不相溶的两层液体物质,二者分层,应该用分液法分离,故D正确;
故选A。
12.某粗苯甲酸样品中混有氯化钠和少量泥沙,下列提纯该粗苯甲酸的相关说法错误的是
A.操作顺序为热溶解、冷却结晶、过滤洗涤、干燥
B.苯甲酸在水中的溶解度随温度的变化较大
C.利用重结晶法可以使苯甲酸与氯化钠分离
D.若溶液中含有有色杂质,可用活性炭来进行脱色
【答案】A
【解析】A.操作顺序应为热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤洗涤、干燥,趁热过滤可除去泥沙,A错误;
B.采用冷却结晶的方法可获取苯甲酸,说明苯甲酸在水中的溶解度随温度的变化较大,B正确;
C.苯甲酸在水中的溶解度随温度的变化较大,而NaCl在水中的溶解度随温度的变化不大,故利用重结晶法可以使苯甲酸与氯化钠分离,C正确;
D.活性炭可物理吸附溶液中的有颜色物质以达到除去有色杂质的目的,D正确;
故选A。
13.实验是高中化学的重要组成部分,下列说法正确的是
A.用乙醇萃取碘水中的碘时需要使用a、f
B.重结晶法提纯苯甲酸时需要使用b、f
C.分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳时需要使用c、d、e、f
D.分离乙酸乙酯和饱和食盐水时需要使用c、d、f
【答案】B
【解析】A.乙醇与水互溶,不能发生萃取,用不到仪器a,故A错误;
B.苯甲酸在水中的溶解度不大,可重结晶进行提纯,主要步骤有:加热溶解、趁热过滤、冷却结晶,需要使用b、f,故B正确;
C.分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳是互溶的有机物,根据沸点不同,用蒸馏法分离,需要使用c、d、e,不需要烧杯f,故C错误;
D.乙酸乙酯和饱和食盐水互不相溶,用分液法分离,需要使用a、f,故D错误;
答案选B。
14.用KMnO4氧化甲苯制备苯甲酸。实验方法:将甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,过滤,将含有苯甲酸钾(C6H5COOK)和甲苯的滤液按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。下列说法不正确的是
已知:苯甲酸熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;
A.操作Ⅰ需用分液漏斗完成
B.无色液体A是甲苯,白色固体B是苯甲酸
C.浓盐酸的作用是:+HCl→+KCl
D.为了得到更多的白色固体B,冷却结晶时温度越低越好
【答案】D
【分析】将含有苯甲酸钾(C6H5COOK)和甲苯的滤液分液得到有机溶液和水溶液,水溶液中加入浓盐酸生成苯甲酸,冷却结晶后过滤得到苯甲酸晶体,有机溶液中加入硫酸钠干燥过滤,然后分液得到甲苯,据此解答。
【解析】A.操作Ⅰ分离出有机溶液和水溶液,操作方法为分液,需要用分液漏斗完成,故A正确;
B.根据分析可知,无色液体A为甲苯,白色固体为苯甲酸,故B正确;
C.根据强酸制取弱酸原理,加入浓盐酸将转化成溶解度较小的苯甲酸,发生反应为+HCl→+KCl,故C正确;
D.温度太低杂质溶解度降低,可析出杂质,导致产物不纯,故D错误;
故选D。
第II卷 非选择题(共58分)
2、 非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.(10分)有机物M可从酸牛奶中提取。已知纯净的M为无色黏稠液体,易溶于水。为研究M的组成与结构,进行了如下实验。填写下表中的空白。
实验步骤
解释或实验结论
(1)称取M 4.5g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下的45倍
(1)M的摩尔质量为
(2)将4.5g M在足量纯中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重2.7g和6.6g
(2)M的分子式为
(3)通过M的红外光谱图发现该分子中既有羟基,又有羧基
(4)M的核磁共振氢谱如下图,峰面积之比为
(4)M中含有 种处于不同化学环境的氢原子
(5)综上所述,M的结构简式为
(6)等物质的量的M分别与足量的钠和碳酸氢钠反应产生的和的物质的量之比为
【答案】 4
【解析】(1)根据,得到。
(2)将4.5g M在足量纯中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,浓硫酸吸收水,水的质量为2.7g,物质的量为0.15mol,氢原子物质的量为0.3mol,氢元素的质量为。碱石灰吸收二氧化碳,二氧化碳的质量为6.6g,物质的量为0.15mol,碳原子物质的量为0.15mol,碳元素的质量为,氧元素的质量为,氧原子物质的量为0.15mol,因此M中碳、氢、氧原子物质的量之比为,最简式为,根据M的摩尔质量为,可得M的分子式为。
(4)根据M的核磁共振氢谱图,可知M中含有4种处于不同化学环境的氢原子。
(5)M有4种处于不同化学环境的氢原子,且个数比为,又含有羟基和羧基,因此M的结构简式为
(6)—OH和—COOH都能与钠反应,1mol M与足量的钠反应生成1mol,只有—COOH与碳酸氢钠反应,1mol M与足量碳酸氢钠反应产生1mol,因此等物质的量的M分别与足量钠和碳酸氢钠反应产生的和的物质的量之比为。
16.(12分)有机物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物。
(1)假设给你一种这样的有机混合物让你研究,一般要采取的几个步骤是_____ (填字母)。
A.分离、提纯→确定化学式→确定实验式→确定结构式
B.分离、提纯→确定实验式→确定化学式→确定结构式
C.分离、提纯→确定结构式→确定实验式→确定化学式
D.确定化学式→确定实验式→确定结构式→分离、提纯
(2)有机物分离提纯常用的方法有
A.分液 B.过滤 C.重结晶 D.蒸馏
现提供以下试剂:a.浓硫酸 b.氢氧化钠溶液 c.浓溴水 d.水
要提纯下列有机物(括号内为杂质),请选择最佳的试剂和分离方法(填字母)。
要提纯的物质(杂质)
选用试剂
方法
甲:CH3CH2Br(C2H5OH)
乙: C2H5OH (CH3COOH)
【答案】(1)B
(2) d A b D
【解析】(1)有机混合物需经过分离、提纯才能得到纯品,再进行鉴定和研究未知有机物的结构与性质,一般先利用元素定量分析确定实验式,再测定相对分子质量确定分子式,因为有机物存在同分异构现象,所以最后利用波谱分析确定结构式,故对其进行研究一般采取的研究步骤是:分离、提纯→确定实验式→确定化学式→确定结构式,答案选B;
(2)向CH3CH2Br(C2H5OH)中,加水分层,然后分液可除杂;向C2H5OH(CH3COOH)中,加入氢氧化钠溶液,CH3COOH和氢氧化钠反应,然后蒸馏,可除杂。
17.(12分)为测定某有机物A的结构,设计了如下实验:①将2.3 g该有机物完全燃烧,生成了0.1 mol CO2和2.7 g H2O;②用质谱仪实验得质谱图如下(左);③用核磁共振仪处理该化合物得1H核磁共振谱图如下(右),图中三个峰的面积比为1∶2∶3.试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量为 。
(2)有机物A的实验(最简式)式为 。
(3)根据A的实验式 (填“能”或“不能”)确定A的分子式。
(4)A的分子式为 ,结构简式为 。
【答案】(1)46
(2)C2H6O
(3)能
(4) C2H6O CH3CH2OH
【解析】(1)质谱图中最大质荷比即为有机物的相对分子质量,所以根据质谱图可知A的相对分子质量为46。
(2)2.3 g A完全燃烧生成0.1 mol CO2和2.7 g H2O,则n(C)=n(CO2)=0.1mol,m(C)=0.1mol×12g/mol=1.2g, n(H2O)= ,n(H)=0.3mol,m(H)=0.3mol×1g/mol=0.3g, 则m(C)+m(H)=1.2g+0.3g=1.5g<2.3g,故有机物含有O元素,且m(O)=2.3g-1.5g=0.8g,故n(O)= =0.05mol,n(C):n(H):n(O)=0.1mol:0.3mol:0.05mol=2:6:1,即该有机物实验式为C2H6O。
(3)该有机物的实验式为C2H6O,H原子已经饱和C原子的四价结构,所以该实验式就是分子式。
(4)由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有3中化学环境不同的H原子,三种H原子数目之比为1:2:3,有机物A的分子式为C2H6O,故该有机物结构式为CH3CH2OH。
18.(12分)元素分析是有机化合物的表征手段之一,按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
回答下列问题:
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中,先通入一定的O2,而后将已称重的U型管c、d与石英管连接,检查装置气密性。依次点燃煤气灯 (排a、b顺序),进行实验。
(2)O2的作用有为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入到U型管中。CuO的作用是 (举1例,用化学方程式表示)。
(3)c和d中的试剂分别是 、 (填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是 。
A.CaCl2 B.NaCl C.碱石灰(CaO+NaOH) D.Na2SO3
(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后,应进行操作: 。取下c和d管称重。
(5)若样品CxHyOz为0.0236g,实验结束后,c管增重0.0108g,d管增重0.0352g。质谱测得该有机物的相对分子量为118,其分子式为 。
【答案】(1)b、a
(2)CO+CuO Cu+CO2
(3) A C 碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳
(4)先熄灭煤气灯a,继续吹入一定量的O2,然后再熄灭煤气灯b,待装置冷却后停止通入O2
(5)C4H6O4
【分析】a、b中产生CO2和H2O,c装置为无水CaCl2,吸收产生的水,d装置为碱石灰,用来吸收产生的CO2;
【解析】(1)应先点燃b,在点燃a,使有机物充分被氧化;
(2)氧化铜保证当a处发生反应时产生的CO能被CuO反应生成CO2,即作用为保证充分氧化有机物,用方程式表示为CO+CuO Cu+CO2;
(3)由分析c装置为无水CaCl2,吸收产生的水,d装置为碱石灰,用来吸收产生的CO2,故选AC;c和d中的试剂不可调换,理由是碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳;
(4)反应完全以后应先熄灭煤气灯a,继续吹入一定量的O2,然后再熄灭煤气灯b,待装置冷却后停止通入O2,保证石英管中的气体产物完全吹入两U型管中,使装置冷却;
(5)由题n(H2O)= ,n(CO2)= m(H)=0.0012g,m(C)=0.0096g,m(O)=0.0236-0.0096-0.0012=0.0128,N(C):N(H):N(O)=2:3:2,根据相对分子量为118,其分子式为C4H6O4。
19.(12分)苯甲醇与苯甲酸是重要的化工原料,可通过苯甲醛在NaOH溶液中的歧化反应制得,反应的化学方程式为2 +NaOH +
某研究小组在实验室制备苯甲醇与苯甲酸,反应结束后对反应液按下列步骤处理:
已知:苯甲醇易溶于乙醚、乙醇,在水中溶解度较小。苯甲酸微溶于水。
请回答下列问题:
(1)萃取分离苯甲醇与苯甲酸钠时,合适的萃取剂是 。萃取分液后,所得水层用盐酸酸化的目的是(用化学方程式表示) 。
(2)苯甲酸在A、B、C三种溶剂中的溶解度(S)随温度变化的曲线如如图所示,重结晶时,合适的溶剂是 (填字母)。重结晶的具体操作是:将苯甲酸粗品加热溶解, ,过滤。过滤得到的苯甲酸晶体需洗涤,采用的合适洗涤剂是 (填字母)。
a.饱和食盐水 b.溶液 c.稀硫酸 d.蒸馏水
【答案】(1) 乙醚 C6H5COONa+HCl=C6H5COOH+NaCl
(2) C 趁热过滤、冷却结晶 d
【解析】(1)苯甲醇易溶于乙醚,且乙醚与水互不相溶,可用乙醚作为萃取剂;萃取分液后,所得水层加入盐酸可生成苯甲酸,盐酸与苯甲酸钠生成苯甲酸与氯化钠,反应的化学方程式为:C6H5COONa+HCl=C6H5COOH+NaCl;
(2)应选择试剂C,原因是在溶剂C中随温度变化苯甲酸的溶解度变化较大,有利于重结晶分离;
苯甲酸的溶解度随着温度升高溶解变大,重结晶的具体操作是:将苯甲酸粗品加热溶解,趁热过滤、冷却结晶,过滤;
洗涤时可用蒸馏水,防止引入其它杂质;
故选d。
试卷第14页,共14页
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