1.2.2 有机化合物的分离与提纯（检测）-【化学情境新课堂】2024-2025学年高二化学同步课件与检测（人教版2019选择性必修3）

高中化学情境新课堂系列测试 1.2.2《有机化合物的分离与提纯》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．测得某有机物中碳元素的质量分数为，氢元素的质量分数为13.33%。该有机物质量为12g。其红外光谱图只有键、键、OH键、键的振动吸收，则有关该有机物的叙述不正确的是 A．该有机物含有羟基 B．该有机物质谱图中最大质荷比是60 C．该有机物能与金属反应 D．该有机物核磁共振氢谱图中有4个吸收峰，峰面积之比为3:2:2:1 2．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 3．某有机物在氧气中充分燃烧，生成和的物质的量之比为，则下列说法中正确的是 A．分子中C、H、O原子个数之比为 B．分子中C、H原子个数之比为 C．该有机物中一定含有氧元素 D．该有机物的最简式为 4．有机物X经元素分析仪测得含碳、氢、氧、氮4种元素，图1为红外光谱，图2为质谱(纵坐标：相对丰度，与离子浓度成正比；横坐标：质荷比，粒子的相对质量与其电荷数之比)图3为核磁共振氢谱(峰面积比为1：1：2：2：3)，已知有机物X遇显紫色，下列关于有机物X的说法不正确的是 A．据图2信息，X的相对分子质量为151 B．符合上述信息的X的结构可能有两种 C．有机物X可与反应 D．质荷比为107的峰可能是： 5．已知某有机物的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中错误的是 A．仅由其核磁共振氢谱可知其分子中的氢原子总数 B．若的化学式为，则其结构简式为 C．由红外光谱可知，该有机物中至少含有三种不同的化学键 D．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子且个数比为 6．101、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． 7．使用现代分析仪器对有机化合物M的分子结构进行测定，相关结果如下： 下列说法正确的是 A．有机化合物M的摩尔质量为31 B．有机化合物M中碳氢质量比为2：5 C．有机化合物M是一种良好的有机溶剂 D．有机化合物M的同分异构体不可能与钠发生反应 8．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 9．物质甲的质谱、红外光谱、核磁共振氢谱图分别如图1、2、3所示。下列关于物质甲的说法正确的是 A．甲的相对分子质量为89 B．甲中含有醛基 C．甲中的碳元素没有还原性 D．甲与乙二醇反应可生成酯 10．某有机物蒸气14.8 g，充分燃烧后得到26.4 g CO2和10.8 g H2O。该有机物的质谱图如图所示，该有机物可与金属钠反应放出氢气，该有机物可能是 A．CH3CH2COOH B．CH3CH2CH2COOH C．CH3CH=CHCH2OH D．HCOOCH2CH3 二、多选题 11．有机物X的分子式为，其红外光谱图如下，则有机物X可能的结构是 A．CH3COOCH2CH3 B．(CH3)2CHCOOH C．HCOOCH2CH2CH3 D．CH3CH2COOCH3 12．氧化2.12g有机物X的蒸汽，生成了7.04g二氧化碳和1.80g水，通过仪器分析得知X的相对分子质量为106，用核磁共振氢谱仪测出X的核磁共振氢谱中有2组峰，其峰面积之比为2：3，用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图所示，下列说法错误的是 A．上述测X的相对分子质量的方法称为质谱法 B．X的结构简式为 C．X的红外光谱测定含有苯环，属于苯的同系物 D．Y是X的同分异构体，符合①属于芳香烃②苯环上的一氯代物有三种这两个条件的Y的结构简式有三种 13．取7.4g有机物A在足量氧气中充分燃烧，实验测得只产生和，质量分别为17.6g和9.0g，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。下列说法错误的是 A．由图1可知，A的相对分子质量为31 B．由图1、图2可知，A的结构有2种 C．综合以上信息可知，A为 D．通过X射线衍射可进一步测定A的晶体结构 14．已知某有机化合物A的红外光谱如图所示，下列说法中不正确的是 未知物A的红外光谱 A．由红外光谱可知，该有机化合物分子中至少有三种不同的化学键 B．由红外光谱可知，分子中碳原子一定有sp2、sp3两种杂化方式 C．仅由红外光谱无法得知其相对分子质量 D．若A的结构简式为，则1个分子中有10个σ键 15．某烃的组成中含碳、氢元素的质量比为6：1，该烃对氢气的相对密度为35，该烃能与H2发生加成反应，所得加氢产物的核磁共振氢谱中有3组峰，其面积之比为3：2：1，则该烃为 A．(CH3)2C=CHCH3 B．CH3CH=CHCH2CH3 C．CH2=CHCH2CH3 D．CH2=CHCH2CH2CH3 三、填空题 16．对溶剂的研究：屠呦呦团队发现青蒿素可以用有机溶剂A提取，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)根据图1，A的相对分子质量为 。 (2)根据图2，推测A可能所属有机化合物的类别为 。 (3)根据以上结果和图3（两组峰的面积比为2：3），推测A的结构简式为 。 (4)以上三幅图中图1、图2、图3分别为 、 、 。（填字母） A．核磁共振氢谱    B．红外光谱    C．质谱 17．已知化合物A的式量为192，其中C、H、O三种元素的质量分数分别为37.5%、4.2%和58.3%。请填空： (1)A的分子式是 。 (2)实验表明：A分子中不含醛基。与足量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳。在浓硫酸催化下，A与乙酸可发生酯化反应。A分子的核磁共振氢谱中有4个吸收峰，且峰面积之比为1∶1∶2∶4.则A的结构简式是 。 (3)在浓硫酸催化和适宜的反应条件下，与乙醇反应生成B，则B的化学式为 ，B中含有的官能团的名称为 ，由A生成B的反应类型是 ，该反应的化学方程式是 。 (4)某有机物蒸气与在一定条件下恰好燃烧，生成水蒸气、和(气体体积均在相同条件下测得)。 ①的最大值为 ，有机物的结构简式为 。 ②当有机物为乙二醇时，的值为 。 18．某研究性学习小组为了解有机物A的性质，对A的结构进行了如图实验。 (1)实验一：质谱分析仪分析，由图1可知有机物A的相对分子质量是 。 (2)实验二：红外光谱分析，图2中不同吸收峰峰谷代表不同基团，图中有机物A中含氧官能团名称为 和 。 (3)实验三：取0.9g有机物A完全燃烧，测得生成物为和，有机物A的分子式为 。 (4)实验四：经核磁共振检测发现有机物A的谱图(图3)中H原子峰面积比为，有机物A的结构简式为 。 19．采用现代仪器分析方法，可快速、准确地测定有机化合物的分子结构。 Ⅰ．某烯烃的质谱图中最大质荷比为56，该物的核磁共振氢谱如图： (1)的结构简式为 ；该烯烃是否存在顺反异构 (填是或否)。 (2)写出与溴水反应方程式 。 (3)有机物与互为同分异构体，且分子结构中只有一种等效氢，则结构简式为： 。 Ⅱ．有机物常用于食品行业。已知 在足量中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重和，经检验剩余气体为，A分子的质谱图如图所示。 (4)从图中可知其相对分子质量是 ，则A的分子是 。 20．青蒿素(分子结构如图所示)是我国科学家从传统中药中发现的治疗疟疾的有机化合物。 (1)东晋葛洪《肘后备急方》中记载“青蒿一握，以水升渍，绞取汁，尽服之”。其中涉及到的操作是_______(填字母)。 A．过滤 B．煮沸 C．分液 D．蒸馏 (2)青蒿素的分子式为 。 (3)屠呦呦团队发现青蒿素可以用有机溶剂A提取。使用现代分析仪器对有机物A的分子结构进行测定，，相关结果如下： ①已知A完全燃烧只生成CO2和H2O，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%，则A的实验式(最简式)是 。 ②根据图1，A的相对分子质量为 ，其分子式为 。 ③根据图2，推测A可能所属的有机物类别为 ，根据以上结果和图3，推测A的结构简式为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高中化学情境新课堂系列测试 1.2.2《有机化合物的分离与提纯》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．测得某有机物中碳元素的质量分数为，氢元素的质量分数为13.33%。该有机物质量为12g。其红外光谱图只有键、键、OH键、键的振动吸收，则有关该有机物的叙述不正确的是 A．该有机物含有羟基 B．该有机物质谱图中最大质荷比是60 C．该有机物能与金属反应 D．该有机物核磁共振氢谱图中有4个吸收峰，峰面积之比为3:2:2:1 【答案】D 【详解】 A．由，其中碳元素的质量分数，可知碳原子数为3个；，，可知氢原子数为8个；氧元素的质量分数为，同上可求出氧原子数为1个。红外光谱图只有键、键、键、键的振动吸收，该物质为或。该有机物为醇，含有羟基，A正确； B．该有机物的相对原子质量为60，即最大质荷比是60，B正确； C．该有机物为醇，能与金属反应，C正确； D．因无法确定有机物的结构，峰面积之比无法确定，D错误； 故选D。 2．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 【详解】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。 3．某有机物在氧气中充分燃烧，生成和的物质的量之比为，则下列说法中正确的是 A．分子中C、H、O原子个数之比为 B．分子中C、H原子个数之比为 C．该有机物中一定含有氧元素 D．该有机物的最简式为 【答案】B 【详解】A．根据已知无法确认有机物是否含有O原子，根据原子守恒，生成CO2和H2O的物质的量之比为1:2，可推测该有机物中C与H的个数之比为，A错误； B．由A分析可知，该有机物分子中C、H原子个数之比为1:4，B正确； C．根据已知无法确认该有机物是否含有O元素，C错误； D．若该有机物不含O元素，则该有机物最简式为CH4，但目前无法确认该有机物是否含有O元素，D错误； 本题选B。 4．有机物X经元素分析仪测得含碳、氢、氧、氮4种元素，图1为红外光谱，图2为质谱(纵坐标：相对丰度，与离子浓度成正比；横坐标：质荷比，粒子的相对质量与其电荷数之比)图3为核磁共振氢谱(峰面积比为1：1：2：2：3)，已知有机物X遇显紫色，下列关于有机物X的说法不正确的是 A．据图2信息，X的相对分子质量为151 B．符合上述信息的X的结构可能有两种 C．有机物X可与反应 D．质荷比为107的峰可能是： 【答案】C 【分析】 由图2可知，该有机物相对分子质量为151，由图3核磁共振氢谱(峰面积比为1:1:2:2:3)可知，该有机物分子中有五种等效氢原子，个数比为1:1:2:2:3，含有-CH3，X遇氯化铁显紫色，说明含有酚羟基，由图1可知，结构中存在C-N键，C=O键，可推知该有机物结构简式为或。 【详解】A．图2是质谱图，质谱图中质荷比的最大值，是该分子的相对分子质量，由图中信息可知，质荷比的最大值为151，X的相对分子质量为151，A正确； B．由分析可知，符合条件的X结构可能有或两种，B正确； C．X结构中的酚羟基和酰胺基都能与NaOH反应，有机物X可与2molNaOH反应，C错误； D．的式量为107，质荷比为107的峰可能是，D正确； 答案选C。 5．已知某有机物的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中错误的是 A．仅由其核磁共振氢谱可知其分子中的氢原子总数 B．若的化学式为，则其结构简式为 C．由红外光谱可知，该有机物中至少含有三种不同的化学键 D．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子且个数比为 【答案】A 【详解】A．核磁共振氢谱中只能确定H原子种类以及个数比，不能直接确定H原子个数，故A错误； B．红外光谱可知分子中含有C-H键，C-O键，O-H键，A的化学式为，满足化学键的结构简式为，故B正确； C．红外光谱可知分子中至少含有C-H键，C-O键，O-H键三种不同的化学键，故 C正确； D．核磁共振氢谱中有三个峰说明分子中有3种H原子，且峰的面积之比为1：2：3，所以三种不同的氢原子且个数比为1：2：3，故D正确； 故选：A。 6．101、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 【分析】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，据此回答。 【详解】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。 7．使用现代分析仪器对有机化合物M的分子结构进行测定，相关结果如下： 下列说法正确的是 A．有机化合物M的摩尔质量为31 B．有机化合物M中碳氢质量比为2：5 C．有机化合物M是一种良好的有机溶剂 D．有机化合物M的同分异构体不可能与钠发生反应 【答案】C 【详解】由题中左图可知，有机化合物M的摩尔质量为，A项错误； 设该有机物的分子式为，，当，，时满足条件，即有机物的分子式为，碳氢质量比为24∶5，B项错误； 由题中右图可知有机物中官能团只含有醚键，属于醚，是良好的有机溶剂，C项正确； 由有机化合物M的分子式，可知它的同分异构体可能是醇，与钠反应放出氢气，D项错误。 故选C。 8．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 【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。 9．物质甲的质谱、红外光谱、核磁共振氢谱图分别如图1、2、3所示。下列关于物质甲的说法正确的是 A．甲的相对分子质量为89 B．甲中含有醛基 C．甲中的碳元素没有还原性 D．甲与乙二醇反应可生成酯 【答案】D 【详解】A．由图1可知质荷比最大的即为物质甲的相对分子质量，故物质甲的相对分子质量为90，A项错误； B．由图2红外光谱图可知，物质甲中含有、及，可知结构中可能存在羧基，B项错误； C．由图3可知物质甲的结构中只有一种化学环境的氢原子，结构高度对称，综合图1、2、3可知物质甲为乙二酸，乙二酸中碳原子的平均化合价为+3价，发生反应时化合价可升高，故乙二酸中碳元素有还原性，C项错误； D．综合图1、2、3可知物质甲为乙二酸，结构简式为，结构中含两个羧基可以和乙二醇发生酯化反应生成乙二酸乙二酯，分子式为，D项正确； 答案选D。 10．某有机物蒸气14.8 g，充分燃烧后得到26.4 g CO2和10.8 g H2O。该有机物的质谱图如图所示，该有机物可与金属钠反应放出氢气，该有机物可能是 A．CH3CH2COOH B．CH3CH2CH2COOH C．CH3CH=CHCH2OH D．HCOOCH2CH3 【答案】A 【详解】26.4 g CO2的物质的量为0.6 mol，其中含碳 0.6 mol，质量为7.2 g；10.8 g H2O的物质的量为 0.6 mol，其中含氢1.2 mol，质量为1.2 g；有机物为14.8 g，所以该有机物中含氧14.8 g-7.2 g-1.2 g=6.4 g，物质的量为0.4 mol；该有机物中碳、氢、氧的物质的量之比即原子个数比为0.6 mol∶1.2 mol∶0.4 mol=3∶6∶2，则该有机物的最简式为C3H6O2；从质谱图可以看出，该有机物的相对分子质量是74，所以该有机物的分子式为C3H6O2；该有机物能与金属钠反应放出氢气，所以该有机物分子中含有羧基或羟基，选A。 二、多选题 11．有机物X的分子式为，其红外光谱图如下，则有机物X可能的结构是 A．CH3COOCH2CH3 B．(CH3)2CHCOOH C．HCOOCH2CH2CH3 D．CH3CH2COOCH3 【答案】AD 【详解】根据红外光谱图可知，分子中存在不对称-CH3，C=O和C-O-C，结合分子式可知，有机物X结构可能是CH3COOCH2CH3或CH3CH2COOCH3，答案选AD。 12．氧化2.12g有机物X的蒸汽，生成了7.04g二氧化碳和1.80g水，通过仪器分析得知X的相对分子质量为106，用核磁共振氢谱仪测出X的核磁共振氢谱中有2组峰，其峰面积之比为2：3，用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图所示，下列说法错误的是 A．上述测X的相对分子质量的方法称为质谱法 B．X的结构简式为 C．X的红外光谱测定含有苯环，属于苯的同系物 D．Y是X的同分异构体，符合①属于芳香烃②苯环上的一氯代物有三种这两个条件的Y的结构简式有三种 【答案】D 【分析】 烃X的物质的量为2.12g÷106g/mol=0.02mol，生成二氧化碳为7.04g÷44g/mol=0.16mol，生成水为1.80g÷18g/mol =0.1mol，则分子中N(C)=0.16mo÷0.02mol=8、N(H)=0.1mol×2÷0.02mol=10，故X的分子式为C8H10，X的红外光谱测定含有苯环，属于苯的同系物，而X的核磁共振氢谱中有2组峰，其峰面积之比为2：3，则X为。 【详解】A．利用质谱仪可以测定有机物的相对分子量，则上述测定X相对原子量的方法为质谱法，故A正确； B．据分析，X的结构简式为，故B正确； C．据分析，X的结构简式为，属于苯的同系物，故C正确； D．Y是X的同分异构体，符合①属于芳香烃②苯环上的一氯代物有三种这两个条件的Y的结构简式有两种分别为乙苯和间二甲苯，故D错误； 故选D。 13．取7.4g有机物A在足量氧气中充分燃烧，实验测得只产生和，质量分别为17.6g和9.0g，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。下列说法错误的是 A．由图1可知，A的相对分子质量为31 B．由图1、图2可知，A的结构有2种 C．综合以上信息可知，A为 D．通过X射线衍射可进一步测定A的晶体结构 【答案】AB 【详解】A．质谱图中的最大质荷比为该有机物的相对分子质量，A的相对分子质量为：74，故A错误； B．由红外光谱图可知，A结构中含有烷基和醚键，所以A的物质类别为：醚；A的相对分子质量为74，因此7.4g有机物A即0.1mol，在足量氧气中充分燃烧，产生的和分别为和，可知分子式为C4H10O，可能的结构为：、、，有3种，故B错误； C．根据图3可知有两种类型的H原子，比值关系为2：1，结合上述推断可知，A为，故C正确； D．通过晶体的X射线衍射实验，可以判断出晶体中哪些原子间存在化学键，确定键长和键角，从而得出物质的空间结构，故D正确； 故答案选AB。 14．已知某有机化合物A的红外光谱如图所示，下列说法中不正确的是 未知物A的红外光谱 A．由红外光谱可知，该有机化合物分子中至少有三种不同的化学键 B．由红外光谱可知，分子中碳原子一定有sp2、sp3两种杂化方式 C．仅由红外光谱无法得知其相对分子质量 D．若A的结构简式为，则1个分子中有10个σ键 【答案】BD 【详解】A．由图可知，A中至少含有碳氢键、碳氧键、氢氧键三种不同的化学键，A正确； B．分子中含有碳氢单键、碳氧单键，也可能只含有饱和碳原子，只有sp3杂化，B错误； C．一般用质谱法测定有机物的相对分子质量，用红外光谱得到分子中含有的化学键或官能团信息；仅由红外光谱无法得知其相对分子质量，C正确； D．单键均为σ键，若A的结构简式为，则1个分子中有11个σ键，D错误； 故选BD。 15．某烃的组成中含碳、氢元素的质量比为6：1，该烃对氢气的相对密度为35，该烃能与H2发生加成反应，所得加氢产物的核磁共振氢谱中有3组峰，其面积之比为3：2：1，则该烃为 A．(CH3)2C=CHCH3 B．CH3CH=CHCH2CH3 C．CH2=CHCH2CH3 D．CH2=CHCH2CH2CH3 【答案】BD 【详解】该烃对氢气的相对密度为 35，则相对分子质量=35×2=70，含碳、氢元素的质量比为6：1，则分子中N(C)：N(H)=，最简式为CH2，设分子式为(CH2)n，即14n=70，解得：n=5，所以该烃的分子式为C5H10，该烃能与H2发生加成反应，说明含有碳碳双键，结构简式有：1-戊烯；2-戊烯；2-甲基-1-丁烯；3-甲基-1-丁烯；2-甲基-2-丁烯；结合该烃与H2发生加成反应，所得加氢产物的核磁共振氢谱中有3组峰，其面积之比为3：2：1，可得结构简式为：CH3CH=CHCH2CH3、CH2=CHCH2CH2CH3，故BD正确。 三、填空题 16．对溶剂的研究：屠呦呦团队发现青蒿素可以用有机溶剂A提取，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)根据图1，A的相对分子质量为 。 (2)根据图2，推测A可能所属有机化合物的类别为 。 (3)根据以上结果和图3（两组峰的面积比为2：3），推测A的结构简式为 。 (4)以上三幅图中图1、图2、图3分别为 、 、 。（填字母） A．核磁共振氢谱    B．红外光谱    C．质谱 【答案】(1)74 (2)醚 (3)CH3CH2OCH2CH3 (4) C B A 【详解】（1）图1是质谱图，质谱图中质荷比最大的数值为该物质的相对分子质量，由图可知A的相对分子质量为74，故答案为：74； （2）由红外光谱可知该物质中含有的官能团为醚键，属于醚类； （3）结合图3核磁共振氢谱可知，该物质中含有两种氢原子，个数比为2：3，图2中有醚键和烷基，图1中分子量为74，由此可知该物质的结构简式：CH3CH2OCH2CH3，故答案为：CH3CH2OCH2CH3； （4）图1中横坐标为质荷比，纵坐标为相对丰度，可知图1代表的是质谱图，答案选C； 图2中横坐标是波数，纵坐标是透过率，图像显示的是官能团和化学键，代表的是红外光谱图，答案选B； 图3的横坐标为化学位移即δ，纵坐标代表的是吸收强度，有几个峰代表有几种H，峰面积比等于H原子个数比，是核磁共振氢谱，答案选A。 17．已知化合物A的式量为192，其中C、H、O三种元素的质量分数分别为37.5%、4.2%和58.3%。请填空： (1)A的分子式是 。 (2)实验表明：A分子中不含醛基。与足量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳。在浓硫酸催化下，A与乙酸可发生酯化反应。A分子的核磁共振氢谱中有4个吸收峰，且峰面积之比为1∶1∶2∶4.则A的结构简式是 。 (3)在浓硫酸催化和适宜的反应条件下，与乙醇反应生成B，则B的化学式为 ，B中含有的官能团的名称为 ，由A生成B的反应类型是 ，该反应的化学方程式是 。 (4)某有机物蒸气与在一定条件下恰好燃烧，生成水蒸气、和(气体体积均在相同条件下测得)。 ①的最大值为 ，有机物的结构简式为 。 ②当有机物为乙二醇时，的值为 。 【答案】(1)C6H8O7 (2) (3) C12H20O7 酯基、醇羟基 取代反应或酯化反应 +3CH3CH2OH+3H2O (4) 0.3 CH3CH3 0.2 【详解】（1）已知化合物A 的式量为192，C、H、O 三种元素的质量分数分别为37.5%、4.2%和58.3%，则C原子个数=192×37.5%÷12=6，H原子个数=192×4.2%÷1=8，O原子个数=192×58.3%÷16=7，有机物A的分子式为C6H8O7； （2） 1 mol A 与足量的碳酸氢钠溶液反应可放出3 mol 二氧化碳，则A中含有3个羧基；在浓硫酸催化下，A 与乙酸可发生酯化反应，则含有羟基，A分子的核磁共振氢谱中有 4 个吸收峰，且峰面积之比为 1∶1∶2∶4，则A 的结构简式是； （3） 1 mol A中含有3mol羧基，与3 mol乙醇发生酯化反应，反应生成B，则B为，化学式为C12H20O7；B 中含有的官能团的名称为酯基、醇羟基；反应类型为取代反应或酯化反应；方程式为+3CH3CH2OH+3H2O； （4）①相同条件下气体体积之比，等于分子个数之比，则有机物中含有碳原子2个，氢原子是6个。如果有机物中没有氧原子，则消耗的氧气最多。根据氧原子守恒可知，氧气是0.15+0.1 +0.05 =0.3；有机物的结构简式为CH3CH3； ②乙二醇的化学式为C2H6O2，根据氧原子守恒可知，0.2+2a=0.3+0.2+0.1，解得a=0.2。 18．某研究性学习小组为了解有机物A的性质，对A的结构进行了如图实验。 (1)实验一：质谱分析仪分析，由图1可知有机物A的相对分子质量是 。 (2)实验二：红外光谱分析，图2中不同吸收峰峰谷代表不同基团，图中有机物A中含氧官能团名称为 和 。 (3)实验三：取0.9g有机物A完全燃烧，测得生成物为和，有机物A的分子式为 。 (4)实验四：经核磁共振检测发现有机物A的谱图(图3)中H原子峰面积比为，有机物A的结构简式为 。 【答案】(1)90 (2) 羟基 羧基 (3)C3H6O3 (4) 【详解】（1）质谱图中最右侧的分子离子峰的质荷比数值为90，因此该有机物A的相对分子质量是90； （2）红外光谱图中不同吸收峰峰谷代表不同的基团，由图可知，有机物A中含氧官能团为-OH、-COOH，则有机物A中含氧官能团名称为羟基和羧基； （3）0.9g有机物A的物质的量为0.01mol，完全燃烧生成1.32gCO2，CO2的物质的量为0.03mol，还生成0.54g H2O ，H2O 的物质的量为0.03mol，则0.01molA中含0.03molC和0.06molH，则0.01molA中含O的物质的量为，即1个有机物A的分子含C、H、O原子个数分别为3、6、3，所以有机物A的分子式为：C3H6O3； （4） 由核磁共振氢谱图可知A中有4种等效氢，每种等效氢的氢原子个数比为1∶1∶1∶3，结合A的分子式为C3H6O3，且含有羧基和羟基，则A中还含有一个甲基，所以有机物A的结构简式为：。 19．采用现代仪器分析方法，可快速、准确地测定有机化合物的分子结构。 Ⅰ．某烯烃的质谱图中最大质荷比为56，该物的核磁共振氢谱如图： (1)的结构简式为 ；该烯烃是否存在顺反异构 (填是或否)。 (2)写出与溴水反应方程式 。 (3)有机物与互为同分异构体，且分子结构中只有一种等效氢，则结构简式为： 。 Ⅱ．有机物常用于食品行业。已知 在足量中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重和，经检验剩余气体为，A分子的质谱图如图所示。 (4)从图中可知其相对分子质量是 ，则A的分子是 。 【答案】(1) CH2=CH—CH2—CH3 否 (2)CH2=CH—CH2—CH3+Br2→CH3Br—CHBr—CH2CH3 (3) (4) 90 C3H6O3 【详解】（1）某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56，则烯烃X的相对分子质量为56，可知X的分子式为C4H8，其核磁共振氢谱有4个吸收峰，且峰面积比为1：2：2：3，可知X的结构简式为CH2=CH-CH2-CH3，因为双键在边碳原子上，一个碳上连有两个氢原子，所以该烃不存在顺反异构； （2）根据上述分析可知X的结构简式为CH2=CH-CH2-CH3，含有碳碳双键能和溴水发生加成反应，其反应方程式为：CH2=CH-CH2-CH3+Br2→CH3Br-CHBr-CH2CH3； （3） 根据上述分析可知X的结构简式为CH2=CH-CH2-CH3，有机物Y与X互为同分异构体，且Y分子结构中只有一种等效氢， 则Y结构简式为：； （4）①有机物质谱图中，最右边的质荷比表示该有机物的相对分子质量，根据有机物质谱图可知该有机物的相对分子质量为90。根据浓H2SO4吸水，所以生成的水的质量是5.4 g，即0. 3 mol；碱石灰吸收CO2，则CO2的质量是13.2g，即0.3 mol，所以9.0gA中氧原子的物质的量==0.3 mol，所以该有机物的实验式为CH2O，又因其相对分于质量为90，所以A的分子式为C3H6O3。 20．青蒿素(分子结构如图所示)是我国科学家从传统中药中发现的治疗疟疾的有机化合物。 (1)东晋葛洪《肘后备急方》中记载“青蒿一握，以水升渍，绞取汁，尽服之”。其中涉及到的操作是_______(填字母)。 A．过滤 B．煮沸 C．分液 D．蒸馏 (2)青蒿素的分子式为 。 (3)屠呦呦团队发现青蒿素可以用有机溶剂A提取。使用现代分析仪器对有机物A的分子结构进行测定，，相关结果如下： ①已知A完全燃烧只生成CO2和H2O，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%，则A的实验式(最简式)是 。 ②根据图1，A的相对分子质量为 ，其分子式为 。 ③根据图2，推测A可能所属的有机物类别为 ，根据以上结果和图3，推测A的结构简式为 。 【答案】(1)A (2)C15H22O5 (3) C4H10O 74 C4H10O 醚 CH3CH2OCH2CH3 【详解】（1）“以水升渍”属于萃取，“绞取汁”属于过滤的过程，答案为A； （2）由结构简式可知，青蒿素分子中含有15个碳原子、22个氢原子、5个氧原子，其分子式为C15H22O5； （3）①由质谱图可知Mr(A)=74，A分子中N(C)=≈4、N(H)= ≈10，则分子中N(O)= =1，则A的实验式为C4H10O； ②由质谱图可知，A相对分子质量为74，A的实验式为C4H10O，则分子式也是C4H10O； ③根据图2，A的分子中有对称的-CH2-，有对称的-CH3，有C-O-C，应该属于醚类；由图2可知，其含有两种等效氢，数目比为3：2，故其结构简式为CH3CH2OCH2CH3。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$