第一章 有机化合物的结构特点与研究方法【A卷·考点卷】-2024-2025学年高二化学同步单元AB卷（北京专用，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 考点1 有机化合物的分类方法 考点2 有机化合物中的共价键 考点3 有机化合物的同分异构现象 考点4 研究有机化合物的一般方法 考点1 有机化合物的分类方法 1．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　 2．下列有机化合物，不属于醛类物质的是 A．HCHO B． C．CH2=CHCHO D．CH2=CHOOCH 3．下列物质的类别与所含官能团都正确的是 A．　醛类—CHO B．　羧酸　—COOH C．　酚类　—OH D．CH3OCH3　酮类　—O— 4．下列物质中不属于烃的衍生物的是 A． B． C． D． 5．下列物质属于酮的是 A． B．   C．   D．   6．对下列有机化合物的所属类别，判断不正确的是 A．  芳香烃 B．卤代烃 C．醇 D．  羧酸 考点2 有机化合物中的共价键 7．下列叙述中正确的是 A．、都是含有极性键的非极性分子 B．、、都是极性分子 C．、、、的稳定性依次增强 D．、、都是直线型分子 8．有3种烃的碳骨架如图所示。下列说法不正确的是 A．a代表2-甲基丙烷 B．b分子中的碳原子有sp2和sp3两种杂化方式 C．b、c的一氯代物均为2种 D．一定条件下，a、b、c均能发生取代反应 9．下列分子中，一定含碳碳双键的是 A． B． C． D． 10．下列有机化合物中碳原子的连接方式不可能的是 A． B． C． D． 11．下图是四种常见有机物的空间填充模型，下列说法中正确的是 A．甲中碳原子为sp3杂化 B．乙中σ键与π键的个数比为2∶1 C．丙中含有碳碳双键，属于烯烃 D．丁可表示乙酸的结构 12．下列有机化合物中碳原子的连接方式不可能的是 A B C D A．A B．B C．C D．D 13．下列有机物分子中的碳原子既有杂化又有杂化的是 A． B． C． D． 考点3 有机化合物的同分异构现象 14．下列各组化合物中，不互为同分异构体的是 A． B． C． D．CH3CH2CH2CHO、CH2=CHCH2CH2CH2OH 15．下列各组物质中， 不属于同分异构体的是 A．H2NCH2COOH和CH3CH2NO2 B．和 C．CH3CH2CH2COOH和 D．CH3CH2OCH2CH3和 16．下列物质互为同分异构体的是 A．和 B．和 C．和 D．和 17．下列各组物质中，不属于同分异构体的是 A．  与   B．CH3COOH与CH3OOCH C．CH3-CH2-CH2-CH2-CH3与   D．    与   18．下列化合物中，与CH3CH(CH3)CH2CH3互为同分异构体的是 A．CH4 B．CH3CH3 C．CH3CH2CH(CH3)CH3 D．CH3CH2CH2CH2CH3 19．仅考虑构造异构时，有9种同分异构体，则的同分异构体数目是 A．9 B．10 C．12 D．13 20．化学式为C4H8O2的羧酸的所有同分异构体有 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 21．下列化合物中，与互为同分异构体的是 A． B． C． D． 考点4 研究有机化合物的一般方法 22．使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如下： 则下列说法正确的是(提示：图3两组峰的面积比为2∶3) A．能发生水解反应 B．能与NaHCO3溶液反应生成气体 C．能被氧气催化氧化(非燃烧氧化) D．能与Na反应生成H2 23．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． 24．下列说法中，不正确的是 A．核磁共振氢谱不能区分和 B．用溴水可以鉴别苯酚溶液、2，4-己二烯和甲苯 C．室温下，在水中的溶解度：甘油>苯酚>溴苯 D．在溴乙烷分子中，溴元素的存在形式为溴原子 25．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 26．下列液体混合物可用分液的方法分离，且有机物从分液漏斗下口流出的是 A．苯和溴苯 B．苯和水 C．乙酸乙酯和碳酸钠溶液 D．溴苯和水 27．下列有关实验现象、原理、方法和结论不正确的是 A．常用红外光谱仪来鉴定元素 B．霓虹灯发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同 C．用X-射线衍射实验来区分晶体和非晶体 D．质谱法是快速、精确测定相对分子质量的重要方法 28．青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物，可从黄花蒿茎叶中提取，它是无色针状晶体，其分子结构如图所示。 (1)青蒿素可溶于有机溶剂A，难溶于水，提取方法如下： ①操作Ⅰ中A的作用是 。 ②操作Ⅱ、Ⅲ的分离提纯方法名称分别是 、 。 (2)某同学发现青蒿素可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，依据此现象在其键线式上圈出对应的基团 。 (3)科学家在青蒿素的研究中发现，一定条件下可把青蒿素转化为双氢青蒿素。 ①下列说法正确的是 (填字母)。 a．青蒿素分子式为C14H20O5 b．青蒿素含有酯基和醚键 c．青蒿素分子不存在手性异构体 d．青蒿素转化为双氢青蒿素时断裂π键 ②因为双氢青蒿素的水溶性更好，所与青蒿素相比，双氢青蒿素具有更好的疗效，请从结构的角度推测主要原因 。 (4)已知有机溶剂A只含C、H、O三种元素，使用现代分析仪器对A的分子结构进行测定，相关结果如下： ①如图1所示，通过 仪器可测得A的相对分子质量，其数值为74。 ②如图2所示，通过红外光谱法可推测A可能所属的有机化合物类别为 。 ③如图3所示，通过核磁共振氢谱法测得两个峰的面积比为2∶3，推测A的结构简式为 。 29．有机化合物A可由葡萄糖发酵得到，在医药和食品领域中有广泛应用。通过实验测定有机化合物A的分子结构的过程如下： (1)确定A的实验式 有机化合物A完全燃烧，经检测，得到（标准状况）和，则A的实验式为 。 (2)确定A的分子式 通过 （填仪器分析方法）法可以测得A的相对分子质量为90，则A的分子式为 。 (3)确定A的分子结构 使用使用现代分析仪器对A的分子结构进行测定，结果如下： 谱图 数据分析结果 红外光谱 含有 核磁共振氢谱 峰面积比为 A的结构简式为 。 (4)研究A的结构和性质的关系 ①A的分子存在两种空间结构，它们具有完全相同的组成和原子排列，却互为镜像，具有不同的光学性质，两种分子的关系为 （填字母，下同）。 a．碳架异构        b．位置异构        c．官能团异构        d．手性异构 ②已知：电离常数，分析数据可知A的酸性强于丙酸，请从共价键极性的角度解释原因 。 30．葡萄糖生物发酵后，得到的混合物中含有一种有机化合物X，采用如下步骤研究有机化合物X的结构： (1)将X从发酵液中提取出来，流程如下： 步骤①和②分别用到的仪器是 、 （填字母）。 (2)燃烧法测得有机化合物X中C、H、O元素质量分数分别为58.8%、9.8%、31.4%，则X的实验式为 。 (3)用质谱仪测定出如下谱图，则X的化学式为 。 (4)用红外光谱测定出如下谱图，且X能与碳酸氢钠溶液反应产生气体，X的官能团名称是 ，符合以上条件的X可能具有的结构共 种。 (5)由核磁共振氢谱得出X共有5组峰，且面积比为3∶3∶2∶1∶1，写出X的结构简式 。 1 / 9 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 考点1 有机化合物的分类方法 考点2 有机化合物中的共价键 考点3 有机化合物的同分异构现象 考点4 研究有机化合物的一般方法 考点1 有机化合物的分类方法 1．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。 2．下列有机化合物，不属于醛类物质的是 A．HCHO B． C．CH2=CHCHO D．CH2=CHOOCH 【答案】D 【详解】A．HCHO 含有醛基，属于醛类物质，故A不选； B．含有的醛基，属于醛类物质，故B不选； C．CH2=CHCHO含有的醛基，属于醛类物质，故C不选； D．CH2=CHOOCH含有的是酯基，属于酯类物质，故D选； 答案选D。 3．下列物质的类别与所含官能团都正确的是 A．　醛类—CHO B．　羧酸　—COOH C．　酚类　—OH D．CH3OCH3　酮类　—O— 【答案】B 【详解】 A．属于酯类，官能团为-COO-，A错误； B．属于羧酸，官能团为-COOH，B正确； C．属于醇类，官能团为-OH，C错误； D．CH3OCH3属于醚类，官能团为醚键：-O-（与氧原子直接相连的原子为碳原子），D错误； 故选B。 4．下列物质中不属于烃的衍生物的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】仅含碳氢元素的化合为烃，含有碳氢以及其它元素的有机物为烃的衍生物。 【详解】 A．属于烃的衍生物，A错误； B．属于烃的衍生物，B错误； C．只含C、H两种元素，属于烃，C正确； D．属于烃的衍生物，D错误； 故选C。 5．下列物质属于酮的是 A． B．   C．   D．   【答案】C 【详解】A．CH3-O-CH3是二甲醚，属于醚，故不选A； B．  是乙酰胺，属于酰胺类，故不选B； C．  是丙酮，含有羰基，属于酮类，故选C； D．  是乙酸甲酯，属于酯类，故不选D； 选C。 6．对下列有机化合物的所属类别，判断不正确的是 A．  芳香烃 B．卤代烃 C．醇 D．  羧酸 【答案】A 【详解】 A．芳香烃是指含有苯环的烃，而  没有苯环不属于芳香烃，A错误； B．是甲烷中氢原子被氯原子取代的产物，属于卤代烃，B正确； C．可以看作甲烷中一个氢原子被羟基取代属于醇类，C正确； D．  是苯甲酸属于羧酸，D正确； 故选A。 考点2 有机化合物中的共价键 7．下列叙述中正确的是 A．、都是含有极性键的非极性分子 B．、、都是极性分子 C．、、、的稳定性依次增强 D．、、都是直线型分子 【答案】A 【详解】A．CH4、CCl4分别只含C-H、C-Cl极性共价键，且均为正四面体结构，结构对称，正负电荷的中心重合，均为非极性分子，A正确； B．结构对称，正负电荷的中心重合，为非极性分子，B错误； C．非金属性F＞Cl＞Br＞I，则HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，C错误； D．H2O分子呈V形，而CS2、C2H2都是直线型分子，D错误； 故选A。 8．有3种烃的碳骨架如图所示。下列说法不正确的是 A．a代表2-甲基丙烷 B．b分子中的碳原子有sp2和sp3两种杂化方式 C．b、c的一氯代物均为2种 D．一定条件下，a、b、c均能发生取代反应 【答案】C 【详解】A．a为烷烃，根据烷烃的系统命名法，a的名称为2-甲基丙烷，A正确； B．b分子中的2个饱和碳原子的杂化方式为sp3，2个连接碳碳双键的碳原子的杂化方式为sp2，B正确； C．b的一氯代物为2种，c的一氯代物为1种，C错误； D．a、b、c中均有饱和碳原子，均能发生取代反应，D正确； 故选C。 9．下列分子中，一定含碳碳双键的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．C2H4为乙烯，一定含有碳碳双键，A符合题意； B．C4H8若为环丁烷，则不含碳碳双键，B不符合题意； C．C2H5OH为饱和醇，一定不含碳碳双键，C不符合题意； D．C3H6O若为丙醛，则不含碳碳双键，D不符合题意； 故选A。 10．下列有机化合物中碳原子的连接方式不可能的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．A中碳原子和碳原子形成的化学键都不超过4个，剩余价键与氢结合，满足碳四价的原则，A正确； B．B中碳原子和碳原子形成的化学键都不超过4个，剩余价键与氢结合，满足碳四价的原则，B正确； C．C中三键和双键中间的碳形成了5条共价键，违背了碳四价的原则，C错误； D．D中碳原子和碳原子形成的化学键都不超过4个，剩余价键与氢结合，满足碳四价的原则，D正确； 故选C。 11．下图是四种常见有机物的空间填充模型，下列说法中正确的是 A．甲中碳原子为sp3杂化 B．乙中σ键与π键的个数比为2∶1 C．丙中含有碳碳双键，属于烯烃 D．丁可表示乙酸的结构 【答案】A 【详解】 A．图示的有机物为甲烷，其中碳原子的杂化方式为sp3杂化，A正确； B．图示的有机物为乙烯，其中共有5个σ键，一个π键，故二者个数比为5∶1，B错误； C．图示的有机物为苯，其分子中不含碳碳双键，不属于烯烃，C错误； D．图示的有机物应为乙醇，D错误； 故选A。 12．下列有机化合物中碳原子的连接方式不可能的是 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】碳原子周围形成四个共价键，常见的可以形成碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键，C项中2号碳形成了五个共价键，不符合价键原理，故C错误。 答案为：C。 13．下列有机物分子中的碳原子既有杂化又有杂化的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．CH3CH=CH2中双键碳为sp2杂化，单键碳为sp3杂化，故选A； B．CH3-C≡CH中三键碳为sp杂化，单键碳为sp3杂化，故不选B； C．CH3CH2OH中碳原子均为sp3杂化，故不选C； D．中碳原子只有sp2杂化，故不选D； 故选：A。 考点3 有机化合物的同分异构现象 14．下列各组化合物中，不互为同分异构体的是 A． B． C． D．CH3CH2CH2CHO、CH2=CHCH2CH2CH2OH 【答案】D 【详解】 A．二者分子式均为：C6H8，分子式相同结构不同，互为同分异构体，A不合题意； B．二者分子式均为C7H6O2，分子式相同结构不同，互为同分异构体，B不合题意； C．二者分子式均为C2H5NO2分子式相同结构不同，互为同分异构体，C不合题意； D．CH3CH2CH2CHO、CH2=CHCH2CH2CH2OH前者分子式为C4H8O，后者分子式为：C5H10O，二者分子式不同，不互为同分异构体，D符合题意； 故答案为：D。 15．下列各组物质中， 不属于同分异构体的是 A．H2NCH2COOH和CH3CH2NO2 B．和 C．CH3CH2CH2COOH和 D．CH3CH2OCH2CH3和 【答案】B 【详解】A．H2NCH2COOH和CH3CH2NO2分子式相同，结构不同，属于同分异构体，A不符合题意；     B．和分子式不同，结构相似，属于同系物，B符合题意； C．CH3CH2CH2COOH和分子式相同，结构不同，属于同分异构体，C不符合题意； D．CH3CH2OCH2CH3和分子式相同，结构不同，属于同分异构体，D不符合题意； 故选B。 16．下列物质互为同分异构体的是 A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】B 【详解】A．CH4和CH3CH3化学式不同，不是同分异构体，故A错误； B．CH3CH2OH和CH3OCH3的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故B正确； C．O2和O3的分子式不相同，不互为同分异构体，故C错误； D．CH2=CHCH3和CH3CH=CH2都属于丙烯，是同种物质，故D错误； 故选：B。 17．下列各组物质中，不属于同分异构体的是 A．  与   B．CH3COOH与CH3OOCH C．CH3-CH2-CH2-CH2-CH3与   D．    与   【答案】A 【详解】A．甲烷是正四面体结构，因此二氯甲烷只有一种结构，两种结构为同种物质，故A错误； B．前者为乙酸，后者为甲酸甲酯，两者分子式相同，结构不同，属于同分异构体，故B正确； C．前者为戊烷，后者为2-甲基丁烷，两者均为烷烃，分子式相同，结构不同，属于同分异构体，故C正确； D．前者为邻甲基苯酚，后者为苯甲醇，两者结构分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D正确； 故选：A。 18．下列化合物中，与CH3CH(CH3)CH2CH3互为同分异构体的是 A．CH4 B．CH3CH3 C．CH3CH2CH(CH3)CH3 D．CH3CH2CH2CH2CH3 【答案】D 【详解】A．CH4与CH3CH(CH3)CH2CH3分子式不同，不是同分异构体，故不选A； B．CH3CH3与CH3CH(CH3)CH2CH3分子式不同，不是同分异构体，故不选B； C．CH3CH2CH(CH3)CH3与CH3CH(CH3)CH2CH3分子式相同，结构相同，是同种物质，故不选C； D．CH3CH2CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)CH2CH3分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故选D； 选D。 19．仅考虑构造异构时，有9种同分异构体，则的同分异构体数目是 A．9 B．10 C．12 D．13 【答案】C 【详解】C4H8BrCl可认为是丁烷分子中有2个H原子被1个Cl、1个Br取代的产物，其中丁烷有两种可能结构CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3。当丁烷为CH3CH2CH2CH3时，Cl、Br连在同一碳原子上的可能结构有2种；Cl、Br连在不同碳原子上的可能结构有6种；当丁烷为CH3CH(CH3)CH3时，Cl、Br连在同一碳原子上的可能结构有1种；Cl、Br连在不同碳原子上的可能结构有3种。综合以上分析，分子式为C4H8BrCl的有机物同分异构体共有12种，故选C。 20．化学式为C4H8O2的羧酸的所有同分异构体有 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 【答案】A 【详解】分子式为C4H8O2的羧酸，可写成：C3H7-COOH，因-C3H7有正丙基和异丙基2种结构，故同分异构体有2种：CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH，故选A。 21．下列化合物中，与互为同分异构体的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】 分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体，分子式为C5H12，、、分子式分别为 ，分子式为C5H12，且两者结构不同，故选D。 考点4 研究有机化合物的一般方法 22．使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如下： 则下列说法正确的是(提示：图3两组峰的面积比为2∶3) A．能发生水解反应 B．能与NaHCO3溶液反应生成气体 C．能被氧气催化氧化(非燃烧氧化) D．能与Na反应生成H2 【答案】A 【分析】根据图1信息，A的相对分子质量应为74，图2可知为醚、图3(两组峰的面积之比为2∶3)的信息，推测A的结构简式是CH3CH2-O-CH2CH3； 【详解】A．在一定的条件下，二乙醚可以发生水解反应，通常需要在酸性条件下进行，并且可以通过使用适当的催化剂来加速反应的进行，A正确； B．二乙醚无羧基，不能与NaHCO3溶液反应生成气体，B错误； C．二乙醚不能被氧气催化氧化(非燃烧氧化)，C错误； D．二乙醚，没有与Na反应生成H2的官能团，D错误； 故选A。 23．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。 24．下列说法中，不正确的是 A．核磁共振氢谱不能区分和 B．用溴水可以鉴别苯酚溶液、2，4-己二烯和甲苯 C．室温下，在水中的溶解度：甘油>苯酚>溴苯 D．在溴乙烷分子中，溴元素的存在形式为溴原子 【答案】A 【详解】A．含有3种化学环境不同的氢，核磁共振氢谱有3个吸收峰，而只有一种氢，核磁共振氢谱有1个吸收峰，可以进行鉴别，A错误； B．苯酚与溴生成三溴苯酚白色沉淀，溴与己二烯发生加成反应，溴水颜色褪去，溴水与甲苯不反应，但溶液分层，可以区别，B正确； C．甘油与水以任意比互溶，常温下苯酚微溶于水，而溴乙烷不溶于水，C正确； D．在溴乙烷分子中，溴元素的存在形式为溴原子不是溴离子的形式，D正确； 故选A。 25．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 【答案】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。 26．下列液体混合物可用分液的方法分离，且有机物从分液漏斗下口流出的是 A．苯和溴苯 B．苯和水 C．乙酸乙酯和碳酸钠溶液 D．溴苯和水 【答案】D 【详解】A．苯和溴苯互溶，不能用分液的方法分离，A错误； B．苯和水不互溶且苯的密度比水小，苯在上层，水在下层，水从分液漏斗下口流出，B错误； C．乙酸乙酯和碳酸钠溶液不互溶且乙酸乙酯的密度比水小，乙酸乙酯在上层，水在下层，水从分液漏斗下口流出，C错误； D．溴苯和水不互溶且溴苯的密度比水大，水在上层，溴苯在下层，溴苯从分液漏斗下口流出，D正确； 故选D。 27．下列有关实验现象、原理、方法和结论不正确的是 A．常用红外光谱仪来鉴定元素 B．霓虹灯发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同 C．用X-射线衍射实验来区分晶体和非晶体 D．质谱法是快速、精确测定相对分子质量的重要方法 【答案】A 【详解】A．鉴定元素，一般使用原子发射或原子吸收光谱，故A项错误； B．霓虹灯发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同，故B项正确； C．用X-射线衍射实验来区分晶体和非晶体，晶体会有相对应的特征衍射图，故C项正确； D．质谱分析是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。因此是一种能够快速、微量、精确的测定相对分子质量的物理方法，故D项正确； 故本题选A。 28．青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物，可从黄花蒿茎叶中提取，它是无色针状晶体，其分子结构如图所示。 (1)青蒿素可溶于有机溶剂A，难溶于水，提取方法如下： ①操作Ⅰ中A的作用是 。 ②操作Ⅱ、Ⅲ的分离提纯方法名称分别是 、 。 (2)某同学发现青蒿素可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，依据此现象在其键线式上圈出对应的基团 。 (3)科学家在青蒿素的研究中发现，一定条件下可把青蒿素转化为双氢青蒿素。 ①下列说法正确的是 (填字母)。 a．青蒿素分子式为C14H20O5 b．青蒿素含有酯基和醚键 c．青蒿素分子不存在手性异构体 d．青蒿素转化为双氢青蒿素时断裂π键 ②因为双氢青蒿素的水溶性更好，所与青蒿素相比，双氢青蒿素具有更好的疗效，请从结构的角度推测主要原因 。 (4)已知有机溶剂A只含C、H、O三种元素，使用现代分析仪器对A的分子结构进行测定，相关结果如下： ①如图1所示，通过 仪器可测得A的相对分子质量，其数值为74。 ②如图2所示，通过红外光谱法可推测A可能所属的有机化合物类别为 。 ③如图3所示，通过核磁共振氢谱法测得两个峰的面积比为2∶3，推测A的结构简式为 。 【答案】(1) 做萃取剂 蒸馏 重结晶 (2) (3) bd 双氢青蒿素中引入羟基，能与水分子之间形成氢键，使其溶解性增强 (4) 质谱仪 醚 CH3CH2OCH2CH3 【详解】（1）①青蒿素可溶于有机溶剂A，难溶于水，操作Ⅰ中有机物A是萃取剂，故答案为：做萃取剂； ②操作Ⅱ是从浸出液中分离出有机物A和粗品，为蒸馏操作；操作Ⅲ可由粗品得到精品，采用重结晶的方法，故答案为：蒸馏；重结晶； （2） 青蒿素含有过氧键，具有氧化性，可氧化KI生成碘，单质碘遇淀粉变蓝，则表示为，故答案为：； （3）①a.根据青蒿素的结构简式可知，其分子式为C15H22O5，a错误； b.根据青蒿素的结构简式可知，青蒿素中含有酯基和醚键，b正确； c.手性碳是指连有四个不同原子或原子团的碳原子，青蒿素分子中含有手性碳原子，所以存在手性异构体，c错误； d.青蒿素转化为双氢青蒿素时断裂π键，d正确； 故答案为：bd； ②双氢青蒿素分子中含有羟基，能与水分子间形成氢键，溶解性增强，因此双氢青蒿素水溶性更好，因而疗效更好，故答案为：双氢青蒿素中引入羟基（羰基转化为羟基），能与水分子之间形成氢键，使其溶解性增强； （4）①实验室用质谱仪测定有机物的相对分子质量，故答案为：质谱仪； ②由图2可知，红外光谱图显示A分子中只含有C—O、C—H，则A属于醚类物质，故答案为：醚； ③A属于醚，A中碳原子个数为=4•••10，故A的分子式为C4H10O，由图3可知，A的核磁共振氢谱有2个吸收峰，说明分子中含有2种不同环境的氢原子，且吸收峰面积之比为2：3，则两种氢原子个数之比为2：3，A存在对称结构，含有两个甲基和两个亚甲基，则A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，故答案为：CH3CH2OCH2CH3。 29．有机化合物A可由葡萄糖发酵得到，在医药和食品领域中有广泛应用。通过实验测定有机化合物A的分子结构的过程如下： (1)确定A的实验式 有机化合物A完全燃烧，经检测，得到（标准状况）和，则A的实验式为 。 (2)确定A的分子式 通过 （填仪器分析方法）法可以测得A的相对分子质量为90，则A的分子式为 。 (3)确定A的分子结构 使用使用现代分析仪器对A的分子结构进行测定，结果如下： 谱图 数据分析结果 红外光谱 含有 核磁共振氢谱 峰面积比为 A的结构简式为 。 (4)研究A的结构和性质的关系 ①A的分子存在两种空间结构，它们具有完全相同的组成和原子排列，却互为镜像，具有不同的光学性质，两种分子的关系为 （填字母，下同）。 a．碳架异构        b．位置异构        c．官能团异构        d．手性异构 ②已知：电离常数，分析数据可知A的酸性强于丙酸，请从共价键极性的角度解释原因 。 【答案】(1) (2) 质谱 (3) (4) d 的极性大于的极性，A羧基中的羟基的极性增强，更易电离出氢离子 【分析】通过碳、氢、氧三种元素的质量分数可得出有机物A的实验式；根据质谱仪可以测定相对分子质量，得出分子式；根据红外光谱和核磁共振氢谱确定有机物A的结构简式；进而研究其结构和性质。 【详解】（1）A完全燃烧，经检测，得到（标准状况）和，则碳元素的物质的量为，氧元素的物质的量为，氢元素的物质的量为，故A的实验式。 （2）使用质谱仪可以测定有机物A的相对分子质量为90，结合A的实验式可知分子式为。 （3） 根据红外光谱可知有机物A含有，核磁共振氢谱峰面积比为，说明含有4种氢原子，故A的结构简式为。 （4）①A的两种空间结构，具有完全相同的组成和原子排列，却互为镜像，具有不同的光学性质，两种分子的关系为手性异构，选d。 ②A中含有羟基，则的极性大于的极性，使羧基中羟基氧上的电子向氧偏移，极性增强，更易电离出氢离子，故A的酸性强于丙酸。 30．葡萄糖生物发酵后，得到的混合物中含有一种有机化合物X，采用如下步骤研究有机化合物X的结构： (1)将X从发酵液中提取出来，流程如下： 步骤①和②分别用到的仪器是 、 （填字母）。 (2)燃烧法测得有机化合物X中C、H、O元素质量分数分别为58.8%、9.8%、31.4%，则X的实验式为 。 (3)用质谱仪测定出如下谱图，则X的化学式为 。 (4)用红外光谱测定出如下谱图，且X能与碳酸氢钠溶液反应产生气体，X的官能团名称是 ，符合以上条件的X可能具有的结构共 种。 (5)由核磁共振氢谱得出X共有5组峰，且面积比为3∶3∶2∶1∶1，写出X的结构简式 。 【答案】(1) B C (2) (3) (4) 羧基 4 (5) 【详解】（1）生物发酵所得的混合液与石灰乳反应，经过过滤得到沉淀物，沉淀物中加硫酸反应生成物质X，经过蒸馏得到纯净的X。 根据上述分析，步骤①为过滤，所用仪器为B；步骤②为蒸馏，所用仪器为C； （2）有机化合物X中C、H、O元素质量分数分别为58.8%、9.8%、31.4%，原子个数比C：H：O=：：5:10:2，实验式为； （3）质谱仪测定X的相对分子质量为102，X的实验式为，故化学式为。 （4）X能与碳酸氢钠溶液反应产生气体，X的官能团名称是羧基，符合以上条件的X有CH3CH2CH2CH2COOH、CH3CH（CH3）CH2COOH、CH3CH2CH（CH3）COOH、（CH3）3CCOOH，则可能具有的结构共4种。 （5）由核磁共振氢谱得出X共有5组峰，且面积比为3∶3∶2∶1∶1，X的结构简式。 18 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $$