专题1 有机化学的发展及研究思路【A卷·考点卷】-2024-2025学年高二化学同步单元AB卷(江苏专用,苏教版2019选择性必修3)
2025-02-10
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修3 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 专题1 有机化学的发展及研究思路 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 认识有机物 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.79 MB |
| 发布时间 | 2025-02-10 |
| 更新时间 | 2025-04-27 |
| 作者 | 麦子化学 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50359581.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题1 有机化学的发展及研究思路
考点1 有机化学的发展历程
考点2 有机化合物在生产、生活中的应用
考点3 有机化合物的分离、提纯
考点4 有机化合物组成的研究
考点5 有机化合物结构的研究
考点1 有机化学的发展历程
1.在科学史上,中国有很多重大的发明和发现,以下发明和发现属于化学史上中国对世界的贡献的是( )
①指南针 ②造纸 ③火药 ④印刷术 ⑤炼铜、炼铁 ⑥合成尿素 ⑦人工合成具有活性的结晶牛胰岛素 ⑧提出氧化学说 ⑨提出原子—分子学说
A.②④⑥⑦ B.②③⑤⑦
C.①③⑧⑨ D.①②③④
【答案】B
【解析】指南针、造纸、火药、印刷术、炼铜、炼铁、人工合成具有活性的结晶牛胰岛素均属于中国对世界的贡献;其中指南针、印刷术与化学关联不大。
2.下列说法中,正确的是( )
A.有机物都是从有机体中分离出的物质
B.打破“生命力论”的科学家是贝采利乌斯
C.有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学
D.有机化学萌发于16世纪,创立并成熟于17、18世纪
【答案】C
【解析】有机物既可以从有机体中分离提取,也可由无机物人工合成,选项A错误;维勒首先用无机物制备有机物打破了“生命力论”,选项B错误;有机化学萌发于17世纪,创立并成熟于18、19世纪,选项D错误。
3.有机化学的发展经历了漫长的过程,21世纪的今天,有机化学已经渗透到我们生活的每个角落和生产、国防及科研的各个领域。下列研究属于有机化学学科研究领域的是( )
A.研制新型药物
B.研究碳纳米管具有哪些性质和用途
C.研究怎样将汽车尾气中的有害气体转化为无害气体
D.研究人造地球卫星的运行轨迹
【答案】A
【解析】A项,有机化学是研究有机物的组成、结构、性质及变化规律的自然科学,而药物化学是有机化学研究的一个重要领域;B、C项,碳纳米管、汽车尾气中的有害气体都属于无机物,属于无机化学研究的范畴;D项,人造地球卫星的运行轨迹属于物理学科研究的范畴。
4.下列说法中,正确的是( )
A.有机物和无机物都只能从有机体内提取
B.有机物都是共价化合物,它们都是非电解质
C.用化学方法能合成自然界已存在或不存在的有机物
D.有机物中一定含有碳元素,含碳元素的物质一定是有机物
【答案】C
【解析】有机物可以由无机物转化而成,有机物也可以转化成无机物,如甲烷的燃烧,A项错误;有机物多数是非电解质,但有些有机物属于电解质或离子化合物,如CH3COOH为电解质,CH3COONa为离子化合物,B项错误;如塑料,自然界中没有,但可以通过加聚反应合成,C项正确;有机物中一定含有碳元素,含有碳元素的不一定是有机物,如CO、CO2、CaCO3等,D项错误。
考点2 有机化合物在生产、生活中的应用
5.书法离不开文房四宝(笔、墨、纸、砚)。做笔用的狼毫、研墨用的墨条、宣纸(即白纸)和做砚台用的砚石的主要成分依次是( )
A.多糖、石墨、蛋白质、无机盐
B.塑料、石墨、多糖、无机盐
C.蛋白质、石墨、多糖、无机盐
D.蛋白质、煤炭、多糖、有机玻璃
【答案】C
【解析】文房四宝中的做笔用的狼毫主要成分为蛋白质,研墨用的墨条为石墨,宣纸主要成分为纤维素,属于多糖,砚石主要分为大理石等无机盐。
6.在日常生活中我们常说开门七件事:①柴;②米;③油;④盐;⑤酱;⑥醋;⑦茶。你认为其中含有有机物的是( )
A.除②外都含有 B.除⑦外都含有
C.除④外都含有 D.全部含有
【答案】C
【解析】柴的主要成分是纤维素,米中含有淀粉,油属于油脂,醋中含有醋酸,纤维素、淀粉、油脂、醋酸均属于有机物;酱、茶中均含有多种有机物;日常生活中的盐是指氯化钠,属于无机物。
7.对抗疫情离不开化学。下列抗疫物资中,主要成分不属于有机物的是( )
A.医用酒精
B.塑料护目镜
C.84消毒液
D.医用橡胶手套
【答案】C
【解析】医用酒精的主要成分为CH3CH2OH,属于有机物,A项错误;塑料护目镜中含有有机合成材料,含有有机物,B项错误;84消毒液为NaClO的水溶液,成分均为无机物,C项正确;医用橡胶手套含有有机合成材料,含有有机物,D项错误。
8.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(NH4CNO)水溶液得到了尿素[CO(NH2)2],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.氰酸铵遇浓NaOH溶液微热生成有刺激性气味的气体
【答案】B
【解析】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,A项正确;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,B项错误;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,C项正确;NH4CNO中含有NH,遇浓NaOH溶液(微热)生成NH3,D项正确。
9.有机物在生活中有着广泛的应用,下列物质中不含有机物的是( )
A.食醋 B.葡萄糖酸钙口服液
C.加碘盐 D.乙醇汽油
【答案】C
【解析】食醋主要成分为乙酸(CH3COOH),是有机物;葡萄糖酸钙为有机物;加碘盐为添加KIO3的NaCl,都是无机物;乙醇汽油是添加乙醇的汽油,都是有机物。
考点3 有机化合物的分离、提纯
10.下列有关有机物的分离、提纯、鉴别的方法不正确的是( )
A.用蒸馏的方法除去乙醇中的水
B.用分液的方法分离乙酸乙酯和乙醇
C.用 Na2CO3溶液鉴别乙酸和乙酸乙酯
D.用核磁共振氢谱鉴别 CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3
【答案】B
【解析】乙醇和水蒸馏法可分离,故A正确;乙酸乙酯和乙醇互溶,不能分液法分离,应选蒸馏法,B项错误;乙酸与碳酸钠反应生成气体,乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层,现象不同可鉴别,C项正确;CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3中均含3种H,但各种氢原子的具体位置不同,则二者的核磁共振氢谱中峰的位置不相同,可以用核磁共振氢谱来鉴别,D项正确。
11.下列说法中错误的是( )
A.用酒精萃取碘水溶液中碘的操作可选用分液漏斗,然后静置分液
B.进行分液时,分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
C.对于密度不同、互不相溶的液体混合物,可采用分液的方法将它们分离
D.对于热稳定性较强、沸点较高的液态有机化合物和沸点较低的杂质可用蒸馏法进行除杂
【答案】A
【解析】酒精和碘水互溶不分层,不能用分液漏斗分离,A项错误;分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,B项正确;根据分液和蒸馏的实验原理可知C、D项均正确。
12.下列有关苯甲酸重结晶实验中操作说法正确的是( )
A.粗苯甲酸加热溶解后可以直接趁热过滤
B.趁热过滤中,为了防止苯甲酸结晶,可先将漏斗进行预热
C.趁热过滤后,为了析出更多晶体,热滤液用冰盐水充分冷却,同时缩短结晶的时间
D.温度越低,苯甲酸的溶解度越小,所以温度越低越有利于苯甲酸的重结晶实验
【答案】B
【解析】粗苯甲酸加热溶解后,考虑到过滤时溶液与环境的温差较大,易使苯甲酸晶体提前析出,滞留在过滤器中,故需在过滤前适当稀释,不能直接过滤,A项错误;趁热过滤后,用冰盐水冷却形成的结晶很小,表面积大,吸附的杂质多,C项错误;重结晶过程中温度太低,杂质的溶解度也会降低,部分杂质也会析出,达不到提纯苯甲酸的目的,D项错误。
13.为提纯下列物质(括号内的物质是杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
选项
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
乙醇(水)
CaO
过滤
B
苯(环己烯)
溴水
洗涤,分液
C
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气法
D
溴苯(Br2)
NaOH溶液
分液
【答案】D
【解析】H2O可以与CaO反应生成Ca(OH)2,而乙醇不反应,通过蒸馏将乙醇蒸出,得到较纯净的乙醇,A项错误;环己烯()与Br2可以发生加成反应,生成,和苯均为有机物,可以互溶,因此不能用分液的方法分离,B项错误;乙烯可以被酸性KMnO4溶液氧化为CO2,引入新杂质,C项错误;Br2可以与NaOH反应生成NaBr、NaBrO,两种盐溶于水,用分液的方法将水层和有机层分开,D项正确。
14.(24-25高二上·广东深圳·期中)咖啡因是咖啡中一种生物碱,对人类的健康发挥着积极作用。手冲咖啡的过程如图:
(1)放入适量咖啡粉
(2)倒入适量的热水
(3)静置3分钟按压滤网
(4)倒入烧杯中
下列说法不正确的是
A.咖啡因的分子式为
B.步骤(2)(3)(4)涉及的主要操作等同于固-液萃取和分液
C.咖啡中的咖啡因可用水浸泡溶解,与咖啡因能与水形成氢键有关
D.将咖啡豆研磨成粉末,主要为了增大咖啡的浸泡面积,冲泡出来的咖啡口感较浓郁
【答案】B
【解析】A.根据咖啡因的结构可知,其分子中含有8个C原子、4个N原子、2个O原子和10个氢原子,因此分子式为,A正确;B.步骤(2)(3)(4)涉及的主要操作是分离固液混合物,等同于固-液过滤,B错误;C.咖啡因分子中的O、N原子可与水分子形成分子间氢键,所以用水浸泡溶解咖啡,与咖啡因能与水形成氢键有关,C正确;D.将咖啡豆研磨成粉末,可以增大咖啡的浸泡面积,从而增大咖啡因的溶解度,使冲泡出来的咖啡口感较浓郁,D正确;答案选B。
15.(24-25高三上·湖北·阶段练习)下列关于物质分离和提纯的说法错误是
A.用苯萃取碘水中的
B.用蒸馏法分离、和的液态混合物
C.粗苯甲酸中含有少量和泥沙,提纯苯甲酸的主要步骤为:加热溶解、趁热过滤、蒸发结晶
D.通过溶液,可除去中混有的少量
【答案】C
【解析】A.碘单质易溶于苯,难溶于水,且苯与水互不相溶,可以用苯萃取碘水中的,故A正确;B.、和互溶且沸点不同,可以用蒸馏法分离,故B正确;C.粗苯甲酸中含有少量和泥沙,用重结晶法提纯苯甲酸的主要步骤为:加热溶解、趁热过滤、冷却结晶,故C 错误;D.可以与NaOH反应生成Na2S,乙炔与NaOH不反应,所以可以通过溶液除去中混有的少量,故D正确;故选C。
16.(24-25高三上·山西·期中)蒽醌法生产过氧化氢的工艺方法具有自动化程度高、成本和能耗低等优点。生产过程中,把乙基蒽醌溶于有机溶剂配成工作液,经过一系列工艺得水溶液,相关化学反应以及工艺流程简图如下。
下列说法错误的是
A.蒽醌法生产过氧化氢理论上消耗的原料为和
B.配制工作液时可采用水作溶剂
C.该流程中乙基蒽醌可循环利用
D.想要得到更高浓度的溶液,需进一步浓缩水溶液
【答案】B
【解析】由转化反应可知,乙基蒽醌先与氢气发生加成反应,再与氧气发生氧化反应,生成乙基蒽醌和H2O2,由工业流程图可知,先把乙基蒽醌溶于有机溶剂配成工作液,经一系列反应再生乙基蒽醌循环使用,据此分析解题。A.由蒽醌法生产过氧化氢的相关化学反应可以看出和为生产过氧化氢的主要原料,A正确;B.乙基蒽醌不易溶于水,易溶于有机溶剂,所以配制工作液时不能用水作溶剂,B错误;C.由流程图可知,先消耗乙基蒽醌,又再生了乙基蒽醌,可循环利用,C正确;D.想要得到更高浓度的溶液,需进一步对水溶液进行浓缩,D正确;答案选B。
考点4 有机化合物组成的研究
17.某有机物完全燃烧时只生成水和二氧化碳,且两者的物质的量之比为3∶2,因而可以说( )
A.该有机物含碳、氢、氧三种元素
B.该化合物一定是乙烷
C.该化合物分子中碳、氢原子个数之比是2∶3
D.该化合物分子中含2个碳原子,6个氢原子,但不能确定是否含氧原子
【答案】D
【解析】由于n(H2O)∶n(CO2)=3∶2,判断该有机物分子中C、H原子个数之比为1∶3;不能确定是否含有氧元素。
18.某有机物的蒸气对氢气的相对密度为39。该烃中各元素的质量分数为C:92.3%,H:7.7%,则该有机物的分子式为( )
A.C2H2 B.C2H4
C.C6H6 D.C3H6
【答案】C
【解析】M(有机物)=39×2 g·mol-1=78 g·mol-1,有机物分子中N(C)∶N(H)=∶=1∶1,最简式为CH,结合相对分子质量可推出分子式C6H6。
19.有机物A完全燃烧只生成CO2和H2O,将12 g该有机物完全燃烧的产物通过足量浓硫酸,浓硫酸增重14.4 g,再通过足量碱石灰,碱石灰增重26.4 g,该有机物的分子式是( )
A.C4H10 B.C3H8O
C.C2H6O D.C2H4O2
【答案】B
【解析】浓硫酸增重14.4 g,即水的质量为14.4 g,则n(H2O)==0.8 mol,n(H)=1.6 mol,m(H)=1 g/mol×1.6 mol=1.6 g,碱石灰增重26.4 g,即二氧化碳的质量为26.4 g,则n(CO2)==0.6 mol,则n(C)=0.6mol,m(C)=12 g/mol×0.6 mol=7.2g,m(C)+m(H)=8.8 g<12 g,则该有机物中一定含有氧元素,12 g有机物中含有的氧元素的质量为12 g-8.8 g=3.2 g,n(O)==0.2 mol,则n(C)∶n(H) ∶n(O)=0.6 mol∶1.6 mol∶0.2 mol=3∶8∶1,即该有机物的实验式为C3H8O,由于C3H8O中碳原子已经饱和,所以该有机物的分子式为C3H8O,B项正确。
考点5 有机化合物结构的研究
20.(24-25高二上·广西南宁·期中)101、100℃时,某物质相对的密度为21,其核磁共振氢谱如图所示,该物质可能为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】101 kPa、100℃时,某物质相对H2的密度为21,则该物质的相对分子质量是M=2×21=42,根据其核磁共振氢谱图可知,该物质分子中只有一种H原子,然后根据选项物质分析判断。A.环丙烷分子中只有一种H原子,其分子式是C3H6,相对分子质量是42,符合题意,A正确;B.该物质分子中有三种不同位置的H原子,分子式是C3H6,相对分子质量是42,不符合题意,B错误;C.环己烷分子中只有一种H原子,其分子式是C6H12,相对分子质量是84,不符合题意,C错误;D.该物质分子中有三种不同位置的H原子,分子式是C6H12,相对分子质量是84,不符合题意,D错误; 故选A。
21.(2025高二·全国·专题练习)已知某有机化合物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,则其结构简式为
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三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,则其能与反应的结构有两种
【答案】A
【解析】A.由核磁共振氢谱可知,该有机化合物分子中有三种不同化学环境的氢原子,只有两种等效氢,A错误;B.由图可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子,且个数之比为1:2:3,B正确;C.分子式未知,仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数,C正确;D.若A能与反应,则其中含有羧基或酯基,结合分子式知A可能的结构有,D正确;答案选A。
22.(2024·全国·模拟预测)有机分子的测定方法多种多样,测定有机化合物时,下列方法使用错误的是
A.通过燃烧法测定中的x、y、z的比值
B.用质谱仪可以测定的相对分子质量
C.用红外光谱仪可以测出的结构式
D.用X射线衍射仪可以测定的晶体结构
【答案】C
【解析】A.通过测定有机化合物完全燃烧生成的产物的质量可以计算出各种元素的质量,从而确定中的x、y、z的比值,A正确;B.用质谱仪可以测定的相对分子质量,B正确;C.用红外光谱仪可以测出中所含化学键类型和官能团种类,但确定不了结构式,C错误;D.用X射线衍射仪可以测定的晶体结构,D正确;答案选C。
23.有机物X是一种重要的有机合成中间体。为研究X的组成与结构,进行了如下实验:
(1)有机物X的质谱图如图所示。
(2)将10.0 g X在足量O2中充分燃烧,并将其产物依次通过足量的无水CaCl2和KOH浓溶液,发现无水CaCl2增重7.2 g,KOH浓溶液增重22.0 g。
(3)经红外光谱测定,有机物X中含有醛基;有机物X的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰,峰面积之比为3∶1。
下列有关说法中正确的是( )
A.该有机物X的分子式为C5H8O2
B.该有机物X的相对分子质量为55
C.该有机物X的结构简式为CHO(CH2)3CHO
D.与X官能团种类、数量完全相同的同分异构体还有2种
【答案】A
【解析】无水CaCl2增重7.2 g,说明燃烧生成的水是7.2 g,n(H)=×2=0.8 mol,m(H)=0.8 g,KOH浓溶液增重22.0 g,说明生成的CO2是22 g,n(CO2)==0.5 mol,m(C)=6 g,剩余的是氧元素的质量,m(O)=10.0 g-0.8 g-6 g=3.2 g,n(O)=0.2 mol,则该分子中碳、氢、氧原子的个数比是0.5 mol∶0.8 mol∶0.2 mol=5∶8∶2,则有机物X的实验式是C5H8O2,由质谱图可知X的相对分子质量是100,则X的分子式是C5H8O2,A项正确;质谱图中质荷比最大值即为相对分子质量,由质谱图可知有机物X的相对分子质量是100,B项错误;有机物X中含有醛基;有机物X的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰,则分子中含有两种氢原子,又因为分子式是C5H8O2,且两种氢原子之比是3∶1,所以X的结构简式为(CH3)2C(CHO)2,C项错误;有机物X含有两个醛基,还有三个碳原子,符合条件的同分异构体为CH3CH2CH(CHO)2、CH3CH(CHO)CH2CHO、CH(CH2CHO)2共3种,D项错误。
24.(24-25高二上·江苏无锡·期中)将的X完全燃烧生成的和 (标准状况)的,X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图,关于X的下列叙述正确的是
A.化合物X的分子式为
B.由核磁共振氢谱可知,X分子中有3种不同化学环境的氢原子
C.符合题中X分子核磁共振氢谱、红外光谱的有机物有1种
D.X分子中所有的原子在同一个平面上
【答案】C
【解析】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。A.由以上分析可知,化合物X的分子式为C8H8O2,故A错误;B.由核磁共振氢谱可知,含四组吸收峰,吸收峰的个数代表H原子的种类,则X中含有H种类为共4种,故B错误;C.由上述分析可知,符合题中X分子结构特征的有机物有1种,其结构简式为,故C正确;D.由上述分析可知,X为,分子的侧链中含有-CH3,甲基是四面体结构,所有原子不可能全部共平面,故D错误;故选:C。
25.(24-25高三上·浙江杭州·阶段练习)有机物A经元素分析仪测得有C、H、O三种元素组成,A的质谱、红外光谱、核磁共振氢谱图如下所示。下列关于A的说法不正确的是
A.所有的原子可能在同一个平面上
B.能与溶液反应放出
C.能发生银镜反应
D.能与酸性溶液反应
【答案】C
【解析】由质谱图可知,有机物A相对分子质量为90;由核磁共振氢谱可知,A有1种等效氢,结合红外光谱,A含有-OH、C=O、C-C键,A只含C、H、O三种元素,A分子中有2个羧基,则A的结构简式为HOOCCOOH,据此解答。A.根据羧基是平面结构,单键可以旋转,所有的原子可能在同一个平面上,A正确;B.A含有羧基,能与溶液反应放出,B正确;C.A含有羧基,不含醛基,不能发生银镜反应,C错误;D .A的结构简式为HOOCCOOH,为乙二酸,可以被酸性溶液氧化,能与酸性溶液反应,D正确;故选C。
26.(24-25高三上·浙江·阶段练习)质谱可广泛用于化合物的结构测定,如只含C、H、O三种元素的某化合物的质谱图如图所示。从碎片峰看,有m/z 77、51、39等峰,说明化合物有苯环;有m/z107峰,说明化合物有C2H5取代基;有m/z 118峰,说明化合物有醇羟基,则下列说法正确的是
A.该化合物的相对分子质量为107
B.该化合物的分子式为C9H10O
C.该化合物中至少存在7种不同环境的氢原子
D.该化合物可能的结构简式为C6H5CH(OH)CH2CH3
【答案】D
【解析】A.质谱图中质荷比最大的吸收峰对应数值才是其相对分子质量,根据题干图示可知,该化合物的相对分子质量为136,A错误;B.分子式为C9H10O的化合物的相对分子质量为134,B错误;C.该化合物可能为苯环上的一取代物,还可能为苯环上的二取代物,如,故最少存在6种不同环境的氢原子,C错误;D.C6H5CH(OH)CH2CH3的相对分子质量为136,且符合题干图示的碎片的质荷比,故该化合物可能的结构简式为C6H5CH(OH)CH2CH3,D正确;故答案为:D。
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专题1 有机化学的发展及研究思路
考点1 有机化学的发展历程
考点2 有机化合物在生产、生活中的应用
考点3 有机化合物的分离、提纯
考点4 有机化合物组成的研究
考点5 有机化合物结构的研究
考点1 有机化学的发展历程
1.在科学史上,中国有很多重大的发明和发现,以下发明和发现属于化学史上中国对世界的贡献的是( )
①指南针 ②造纸 ③火药 ④印刷术 ⑤炼铜、炼铁 ⑥合成尿素 ⑦人工合成具有活性的结晶牛胰岛素 ⑧提出氧化学说 ⑨提出原子—分子学说
A.②④⑥⑦ B.②③⑤⑦
C.①③⑧⑨ D.①②③④
【答案】B
【解析】指南针、造纸、火药、印刷术、炼铜、炼铁、人工合成具有活性的结晶牛胰岛素均属于中国对世界的贡献;其中指南针、印刷术与化学关联不大。
2.下列说法中,正确的是( )
A.有机物都是从有机体中分离出的物质
B.打破“生命力论”的科学家是贝采利乌斯
C.有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学
D.有机化学萌发于16世纪,创立并成熟于17、18世纪
【答案】C
【解析】有机物既可以从有机体中分离提取,也可由无机物人工合成,选项A错误;维勒首先用无机物制备有机物打破了“生命力论”,选项B错误;有机化学萌发于17世纪,创立并成熟于18、19世纪,选项D错误。
3.有机化学的发展经历了漫长的过程,21世纪的今天,有机化学已经渗透到我们生活的每个角落和生产、国防及科研的各个领域。下列研究属于有机化学学科研究领域的是( )
A.研制新型药物
B.研究碳纳米管具有哪些性质和用途
C.研究怎样将汽车尾气中的有害气体转化为无害气体
D.研究人造地球卫星的运行轨迹
【答案】A
【解析】A项,有机化学是研究有机物的组成、结构、性质及变化规律的自然科学,而药物化学是有机化学研究的一个重要领域;B、C项,碳纳米管、汽车尾气中的有害气体都属于无机物,属于无机化学研究的范畴;D项,人造地球卫星的运行轨迹属于物理学科研究的范畴。
4.下列说法中,正确的是( )
A.有机物和无机物都只能从有机体内提取
B.有机物都是共价化合物,它们都是非电解质
C.用化学方法能合成自然界已存在或不存在的有机物
D.有机物中一定含有碳元素,含碳元素的物质一定是有机物
【答案】C
【解析】有机物可以由无机物转化而成,有机物也可以转化成无机物,如甲烷的燃烧,A项错误;有机物多数是非电解质,但有些有机物属于电解质或离子化合物,如CH3COOH为电解质,CH3COONa为离子化合物,B项错误;如塑料,自然界中没有,但可以通过加聚反应合成,C项正确;有机物中一定含有碳元素,含有碳元素的不一定是有机物,如CO、CO2、CaCO3等,D项错误。
考点2 有机化合物在生产、生活中的应用
5.书法离不开文房四宝(笔、墨、纸、砚)。做笔用的狼毫、研墨用的墨条、宣纸(即白纸)和做砚台用的砚石的主要成分依次是( )
A.多糖、石墨、蛋白质、无机盐
B.塑料、石墨、多糖、无机盐
C.蛋白质、石墨、多糖、无机盐
D.蛋白质、煤炭、多糖、有机玻璃
【答案】C
【解析】文房四宝中的做笔用的狼毫主要成分为蛋白质,研墨用的墨条为石墨,宣纸主要成分为纤维素,属于多糖,砚石主要分为大理石等无机盐。
6.在日常生活中我们常说开门七件事:①柴;②米;③油;④盐;⑤酱;⑥醋;⑦茶。你认为其中含有有机物的是( )
A.除②外都含有 B.除⑦外都含有
C.除④外都含有 D.全部含有
【答案】C
【解析】柴的主要成分是纤维素,米中含有淀粉,油属于油脂,醋中含有醋酸,纤维素、淀粉、油脂、醋酸均属于有机物;酱、茶中均含有多种有机物;日常生活中的盐是指氯化钠,属于无机物。
7.对抗疫情离不开化学。下列抗疫物资中,主要成分不属于有机物的是( )
A.医用酒精
B.塑料护目镜
C.84消毒液
D.医用橡胶手套
【答案】C
【解析】医用酒精的主要成分为CH3CH2OH,属于有机物,A项错误;塑料护目镜中含有有机合成材料,含有有机物,B项错误;84消毒液为NaClO的水溶液,成分均为无机物,C项正确;医用橡胶手套含有有机合成材料,含有有机物,D项错误。
8.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(NH4CNO)水溶液得到了尿素[CO(NH2)2],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.氰酸铵遇浓NaOH溶液微热生成有刺激性气味的气体
【答案】B
【解析】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,A项正确;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,B项错误;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,C项正确;NH4CNO中含有NH,遇浓NaOH溶液(微热)生成NH3,D项正确。
9.有机物在生活中有着广泛的应用,下列物质中不含有机物的是( )
A.食醋 B.葡萄糖酸钙口服液
C.加碘盐 D.乙醇汽油
【答案】C
【解析】食醋主要成分为乙酸(CH3COOH),是有机物;葡萄糖酸钙为有机物;加碘盐为添加KIO3的NaCl,都是无机物;乙醇汽油是添加乙醇的汽油,都是有机物。
考点3 有机化合物的分离、提纯
10.下列有关有机物的分离、提纯、鉴别的方法不正确的是( )
A.用蒸馏的方法除去乙醇中的水
B.用分液的方法分离乙酸乙酯和乙醇
C.用 Na2CO3溶液鉴别乙酸和乙酸乙酯
D.用核磁共振氢谱鉴别 CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3
【答案】B
【解析】乙醇和水蒸馏法可分离,故A正确;乙酸乙酯和乙醇互溶,不能分液法分离,应选蒸馏法,B项错误;乙酸与碳酸钠反应生成气体,乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层,现象不同可鉴别,C项正确;CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3中均含3种H,但各种氢原子的具体位置不同,则二者的核磁共振氢谱中峰的位置不相同,可以用核磁共振氢谱来鉴别,D项正确。
11.下列说法中错误的是( )
A.用酒精萃取碘水溶液中碘的操作可选用分液漏斗,然后静置分液
B.进行分液时,分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
C.对于密度不同、互不相溶的液体混合物,可采用分液的方法将它们分离
D.对于热稳定性较强、沸点较高的液态有机化合物和沸点较低的杂质可用蒸馏法进行除杂
【答案】A
【解析】酒精和碘水互溶不分层,不能用分液漏斗分离,A项错误;分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,B项正确;根据分液和蒸馏的实验原理可知C、D项均正确。
12.下列有关苯甲酸重结晶实验中操作说法正确的是( )
A.粗苯甲酸加热溶解后可以直接趁热过滤
B.趁热过滤中,为了防止苯甲酸结晶,可先将漏斗进行预热
C.趁热过滤后,为了析出更多晶体,热滤液用冰盐水充分冷却,同时缩短结晶的时间
D.温度越低,苯甲酸的溶解度越小,所以温度越低越有利于苯甲酸的重结晶实验
【答案】B
【解析】粗苯甲酸加热溶解后,考虑到过滤时溶液与环境的温差较大,易使苯甲酸晶体提前析出,滞留在过滤器中,故需在过滤前适当稀释,不能直接过滤,A项错误;趁热过滤后,用冰盐水冷却形成的结晶很小,表面积大,吸附的杂质多,C项错误;重结晶过程中温度太低,杂质的溶解度也会降低,部分杂质也会析出,达不到提纯苯甲酸的目的,D项错误。
13.为提纯下列物质(括号内的物质是杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
选项
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
乙醇(水)
CaO
过滤
B
苯(环己烯)
溴水
洗涤,分液
C
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气法
D
溴苯(Br2)
NaOH溶液
分液
【答案】D
【解析】H2O可以与CaO反应生成Ca(OH)2,而乙醇不反应,通过蒸馏将乙醇蒸出,得到较纯净的乙醇,A项错误;环己烯()与Br2可以发生加成反应,生成,和苯均为有机物,可以互溶,因此不能用分液的方法分离,B项错误;乙烯可以被酸性KMnO4溶液氧化为CO2,引入新杂质,C项错误;Br2可以与NaOH反应生成NaBr、NaBrO,两种盐溶于水,用分液的方法将水层和有机层分开,D项正确。
14.(24-25高二上·广东深圳·期中)咖啡因是咖啡中一种生物碱,对人类的健康发挥着积极作用。手冲咖啡的过程如图:
(1)放入适量咖啡粉
(2)倒入适量的热水
(3)静置3分钟按压滤网
(4)倒入烧杯中
下列说法不正确的是
A.咖啡因的分子式为
B.步骤(2)(3)(4)涉及的主要操作等同于固-液萃取和分液
C.咖啡中的咖啡因可用水浸泡溶解,与咖啡因能与水形成氢键有关
D.将咖啡豆研磨成粉末,主要为了增大咖啡的浸泡面积,冲泡出来的咖啡口感较浓郁
【答案】B
【解析】A.根据咖啡因的结构可知,其分子中含有8个C原子、4个N原子、2个O原子和10个氢原子,因此分子式为,A正确;B.步骤(2)(3)(4)涉及的主要操作是分离固液混合物,等同于固-液过滤,B错误;C.咖啡因分子中的O、N原子可与水分子形成分子间氢键,所以用水浸泡溶解咖啡,与咖啡因能与水形成氢键有关,C正确;D.将咖啡豆研磨成粉末,可以增大咖啡的浸泡面积,从而增大咖啡因的溶解度,使冲泡出来的咖啡口感较浓郁,D正确;答案选B。
15.(24-25高三上·湖北·阶段练习)下列关于物质分离和提纯的说法错误是
A.用苯萃取碘水中的
B.用蒸馏法分离、和的液态混合物
C.粗苯甲酸中含有少量和泥沙,提纯苯甲酸的主要步骤为:加热溶解、趁热过滤、蒸发结晶
D.通过溶液,可除去中混有的少量
【答案】C
【解析】A.碘单质易溶于苯,难溶于水,且苯与水互不相溶,可以用苯萃取碘水中的,故A正确;B.、和互溶且沸点不同,可以用蒸馏法分离,故B正确;C.粗苯甲酸中含有少量和泥沙,用重结晶法提纯苯甲酸的主要步骤为:加热溶解、趁热过滤、冷却结晶,故C 错误;D.可以与NaOH反应生成Na2S,乙炔与NaOH不反应,所以可以通过溶液除去中混有的少量,故D正确;故选C。
16.(24-25高三上·山西·期中)蒽醌法生产过氧化氢的工艺方法具有自动化程度高、成本和能耗低等优点。生产过程中,把乙基蒽醌溶于有机溶剂配成工作液,经过一系列工艺得水溶液,相关化学反应以及工艺流程简图如下。
下列说法错误的是
A.蒽醌法生产过氧化氢理论上消耗的原料为和
B.配制工作液时可采用水作溶剂
C.该流程中乙基蒽醌可循环利用
D.想要得到更高浓度的溶液,需进一步浓缩水溶液
【答案】B
【解析】由转化反应可知,乙基蒽醌先与氢气发生加成反应,再与氧气发生氧化反应,生成乙基蒽醌和H2O2,由工业流程图可知,先把乙基蒽醌溶于有机溶剂配成工作液,经一系列反应再生乙基蒽醌循环使用,据此分析解题。A.由蒽醌法生产过氧化氢的相关化学反应可以看出和为生产过氧化氢的主要原料,A正确;B.乙基蒽醌不易溶于水,易溶于有机溶剂,所以配制工作液时不能用水作溶剂,B错误;C.由流程图可知,先消耗乙基蒽醌,又再生了乙基蒽醌,可循环利用,C正确;D.想要得到更高浓度的溶液,需进一步对水溶液进行浓缩,D正确;答案选B。
考点4 有机化合物组成的研究
17.某有机物完全燃烧时只生成水和二氧化碳,且两者的物质的量之比为3∶2,因而可以说( )
A.该有机物含碳、氢、氧三种元素
B.该化合物一定是乙烷
C.该化合物分子中碳、氢原子个数之比是2∶3
D.该化合物分子中含2个碳原子,6个氢原子,但不能确定是否含氧原子
【答案】D
【解析】由于n(H2O)∶n(CO2)=3∶2,判断该有机物分子中C、H原子个数之比为1∶3;不能确定是否含有氧元素。
18.某有机物的蒸气对氢气的相对密度为39。该烃中各元素的质量分数为C:92.3%,H:7.7%,则该有机物的分子式为( )
A.C2H2 B.C2H4
C.C6H6 D.C3H6
【答案】C
【解析】M(有机物)=39×2 g·mol-1=78 g·mol-1,有机物分子中N(C)∶N(H)=∶=1∶1,最简式为CH,结合相对分子质量可推出分子式C6H6。
19.有机物A完全燃烧只生成CO2和H2O,将12 g该有机物完全燃烧的产物通过足量浓硫酸,浓硫酸增重14.4 g,再通过足量碱石灰,碱石灰增重26.4 g,该有机物的分子式是( )
A.C4H10 B.C3H8O
C.C2H6O D.C2H4O2
【答案】B
【解析】浓硫酸增重14.4 g,即水的质量为14.4 g,则n(H2O)==0.8 mol,n(H)=1.6 mol,m(H)=1 g/mol×1.6 mol=1.6 g,碱石灰增重26.4 g,即二氧化碳的质量为26.4 g,则n(CO2)==0.6 mol,则n(C)=0.6mol,m(C)=12 g/mol×0.6 mol=7.2g,m(C)+m(H)=8.8 g<12 g,则该有机物中一定含有氧元素,12 g有机物中含有的氧元素的质量为12 g-8.8 g=3.2 g,n(O)==0.2 mol,则n(C)∶n(H) ∶n(O)=0.6 mol∶1.6 mol∶0.2 mol=3∶8∶1,即该有机物的实验式为C3H8O,由于C3H8O中碳原子已经饱和,所以该有机物的分子式为C3H8O,B项正确。
考点5 有机化合物结构的研究
20.(24-25高二上·广西南宁·期中)101、100℃时,某物质相对的密度为21,其核磁共振氢谱如图所示,该物质可能为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】101 kPa、100℃时,某物质相对H2的密度为21,则该物质的相对分子质量是M=2×21=42,根据其核磁共振氢谱图可知,该物质分子中只有一种H原子,然后根据选项物质分析判断。A.环丙烷分子中只有一种H原子,其分子式是C3H6,相对分子质量是42,符合题意,A正确;B.该物质分子中有三种不同位置的H原子,分子式是C3H6,相对分子质量是42,不符合题意,B错误;C.环己烷分子中只有一种H原子,其分子式是C6H12,相对分子质量是84,不符合题意,C错误;D.该物质分子中有三种不同位置的H原子,分子式是C6H12,相对分子质量是84,不符合题意,D错误; 故选A。
21.(2025高二·全国·专题练习)已知某有机化合物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,则其结构简式为
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三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,则其能与反应的结构有两种
【答案】A
【解析】A.由核磁共振氢谱可知,该有机化合物分子中有三种不同化学环境的氢原子,只有两种等效氢,A错误;B.由图可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子,且个数之比为1:2:3,B正确;C.分子式未知,仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数,C正确;D.若A能与反应,则其中含有羧基或酯基,结合分子式知A可能的结构有,D正确;答案选A。
22.(2024·全国·模拟预测)有机分子的测定方法多种多样,测定有机化合物时,下列方法使用错误的是
A.通过燃烧法测定中的x、y、z的比值
B.用质谱仪可以测定的相对分子质量
C.用红外光谱仪可以测出的结构式
D.用X射线衍射仪可以测定的晶体结构
【答案】C
【解析】A.通过测定有机化合物完全燃烧生成的产物的质量可以计算出各种元素的质量,从而确定中的x、y、z的比值,A正确;B.用质谱仪可以测定的相对分子质量,B正确;C.用红外光谱仪可以测出中所含化学键类型和官能团种类,但确定不了结构式,C错误;D.用X射线衍射仪可以测定的晶体结构,D正确;答案选C。
23.有机物X是一种重要的有机合成中间体。为研究X的组成与结构,进行了如下实验:
(1)有机物X的质谱图如图所示。
(2)将10.0 g X在足量O2中充分燃烧,并将其产物依次通过足量的无水CaCl2和KOH浓溶液,发现无水CaCl2增重7.2 g,KOH浓溶液增重22.0 g。
(3)经红外光谱测定,有机物X中含有醛基;有机物X的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰,峰面积之比为3∶1。
下列有关说法中正确的是( )
A.该有机物X的分子式为C5H8O2
B.该有机物X的相对分子质量为55
C.该有机物X的结构简式为CHO(CH2)3CHO
D.与X官能团种类、数量完全相同的同分异构体还有2种
【答案】A
【解析】无水CaCl2增重7.2 g,说明燃烧生成的水是7.2 g,n(H)=×2=0.8 mol,m(H)=0.8 g,KOH浓溶液增重22.0 g,说明生成的CO2是22 g,n(CO2)==0.5 mol,m(C)=6 g,剩余的是氧元素的质量,m(O)=10.0 g-0.8 g-6 g=3.2 g,n(O)=0.2 mol,则该分子中碳、氢、氧原子的个数比是0.5 mol∶0.8 mol∶0.2 mol=5∶8∶2,则有机物X的实验式是C5H8O2,由质谱图可知X的相对分子质量是100,则X的分子式是C5H8O2,A项正确;质谱图中质荷比最大值即为相对分子质量,由质谱图可知有机物X的相对分子质量是100,B项错误;有机物X中含有醛基;有机物X的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰,则分子中含有两种氢原子,又因为分子式是C5H8O2,且两种氢原子之比是3∶1,所以X的结构简式为(CH3)2C(CHO)2,C项错误;有机物X含有两个醛基,还有三个碳原子,符合条件的同分异构体为CH3CH2CH(CHO)2、CH3CH(CHO)CH2CHO、CH(CH2CHO)2共3种,D项错误。
24.(24-25高二上·江苏无锡·期中)将的X完全燃烧生成的和 (标准状况)的,X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图,关于X的下列叙述正确的是
A.化合物X的分子式为
B.由核磁共振氢谱可知,X分子中有3种不同化学环境的氢原子
C.符合题中X分子核磁共振氢谱、红外光谱的有机物有1种
D.X分子中所有的原子在同一个平面上
【答案】C
【解析】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。A.由以上分析可知,化合物X的分子式为C8H8O2,故A错误;B.由核磁共振氢谱可知,含四组吸收峰,吸收峰的个数代表H原子的种类,则X中含有H种类为共4种,故B错误;C.由上述分析可知,符合题中X分子结构特征的有机物有1种,其结构简式为,故C正确;D.由上述分析可知,X为,分子的侧链中含有-CH3,甲基是四面体结构,所有原子不可能全部共平面,故D错误;故选:C。
25.(24-25高三上·浙江杭州·阶段练习)有机物A经元素分析仪测得有C、H、O三种元素组成,A的质谱、红外光谱、核磁共振氢谱图如下所示。下列关于A的说法不正确的是
A.所有的原子可能在同一个平面上
B.能与溶液反应放出
C.能发生银镜反应
D.能与酸性溶液反应
【答案】C
【解析】由质谱图可知,有机物A相对分子质量为90;由核磁共振氢谱可知,A有1种等效氢,结合红外光谱,A含有-OH、C=O、C-C键,A只含C、H、O三种元素,A分子中有2个羧基,则A的结构简式为HOOCCOOH,据此解答。A.根据羧基是平面结构,单键可以旋转,所有的原子可能在同一个平面上,A正确;B.A含有羧基,能与溶液反应放出,B正确;C.A含有羧基,不含醛基,不能发生银镜反应,C错误;D .A的结构简式为HOOCCOOH,为乙二酸,可以被酸性溶液氧化,能与酸性溶液反应,D正确;故选C。
26.(24-25高三上·浙江·阶段练习)质谱可广泛用于化合物的结构测定,如只含C、H、O三种元素的某化合物的质谱图如图所示。从碎片峰看,有m/z 77、51、39等峰,说明化合物有苯环;有m/z107峰,说明化合物有C2H5取代基;有m/z 118峰,说明化合物有醇羟基,则下列说法正确的是
A.该化合物的相对分子质量为107
B.该化合物的分子式为C9H10O
C.该化合物中至少存在7种不同环境的氢原子
D.该化合物可能的结构简式为C6H5CH(OH)CH2CH3
【答案】D
【解析】A.质谱图中质荷比最大的吸收峰对应数值才是其相对分子质量,根据题干图示可知,该化合物的相对分子质量为136,A错误;B.分子式为C9H10O的化合物的相对分子质量为134,B错误;C.该化合物可能为苯环上的一取代物,还可能为苯环上的二取代物,如,故最少存在6种不同环境的氢原子,C错误;D.C6H5CH(OH)CH2CH3的相对分子质量为136,且符合题干图示的碎片的质荷比,故该化合物可能的结构简式为C6H5CH(OH)CH2CH3,D正确;故答案为:D。
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