2.3溴和碘的提取 同步练习 2024-2025学年高一上学期化学沪科版（2020）必修第一册

2024—2025学年高中化学沪科版必修第一册2.3溴和碘的提取 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。下列说法不正确的是 A．利用光谱仪获取的特征谱线鉴定元素种类 B．利用X射线衍射仪测定晶体的结构 C．利用红外光谱仪测定共价键的键长和键角 D．利用质谱仪测定分子的相对分子质量 2．某有机物A的质谱图、核磁共振氢谱图如下，则A的结构简式可能为 A． B． C． D． 3．1, 3-丁二烯（CH2=CH-CH=CH2）和1-丁炔（CHC-CH2-CH3）在下列哪一种检测仪上显示出的信号是完全相同的 A．元素分析仪 B．质谱仪 C．红外光谱仪 D．核磁共振仪 4．某同学取干海带经下列加工流程，从中提取。下列说法错误的是 已知： A．操作1中至少包括灼烧、溶解、过滤等主要过程 B．试剂a可以是等氧化剂，试剂b可以是 C．操作2和3均用到分液漏斗，振荡萃取时分液漏斗下口要向下倾斜，并不断放气 D．反应1每得到127克碘，转移电子数约为(NA为阿伏加德罗常数的值) 5．药物沃塞洛托的重要中间体的合成路线如图所示。下列说法不正确的是 A．用红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团 B．最多能与反应 C．最多能与含的浓溶液取代 D．Y分子中所有原子有可能共平面 6．我国中草药文化源远流长，从某中草药中提取的有机物具有较好的治疗癌症的作用，该有机物的结构如图所示。下列说法中正确的是 A．该有机物的分子式为 B．该分子结构中含有多种官能团，如羟基、酯基、苯环、羧基等 C．该有机物属于芳香烃 D．分子中碳原子均采取杂化 7．图1和图2是、两种物质的核磁共振氢谱。已知、两物质都是烃类，都含有6个氢原子。请根据图1和图2两种物质的核磁共振氢谱谱图选择出可能属于图1和图2的两种物质是 A．是；是 B．是；是 C．是；是 D．是；是 8．为测定某有机物的结构，用核磁共振仪处理后的核磁共振氢谱如图所示，该有机物可能是 A．C2H5OH B．CH3CH2CH2COOH C． D． 9．下列除杂方法、除杂试剂、除杂装置选用均正确的是 物质(括号内为杂质) 除杂方法 除杂试剂 除杂装置 A 蒸馏 无 B 洗气 溴水 C 过滤 浓溴水 (NaCl) 重结晶 A．A B．B C．C D．D 10．现有由乙酸、丙烯、环己烷组成的混合物，其中氧的质量分数为30%，则氢的质量分数是 A．5% B．10% C．15% D．20% 11．分离下列液体混合物时，可按萃取、分液的顺序进行的是 A．醋酸和水 B．酒精和苯 C．油和水 D．液溴和水 12．苏轼咏橘“香雾噀人惊半破，清泉流齿怯初尝”。某实验小组设计提取橘皮精油(主要成分为柠檬烯，沸点：)的实验流程如下图所示，下列说法错误的是         A．利用上图装置对橘皮进行反复萃取可提高提取率 B．试剂可选用丙酮，分液时两相溶液依次从下口放出 C．无水硫酸钠的作用是除去有机层中的水 D．利用质谱法可测定柠檬烯的相对分子质量 13．检验某溶液中是否含有，正确的操作是 A．取样，滴加溶液，看是否有白色沉淀生成 B．取样，先加盐酸酸化，再加入溶液，看是否有白色沉淀生成 C．取样，加入少量溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，看白色沉淀是否消失 D．取样，先加稀硝酸酸化，再加入溶液，看是否有白色沉淀生成 14．某有机化合物有碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图有C-H键、O-H键、C-O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是 A． B． C． D． 15．芳香化合物M的分子式为,已知M的苯环上只有一个取代基，其红外光谱与核磁共振氢谱如图．下列关于M的说法正确的是 A．M的—氯代物有5种 B．M的结构简式可能为 C．与M属于同类化合物的同分异构体还有5种（不考虑立体异构） D．M及其同类别的同分异构体均不能使酸性溶液褪色 二、填空题 16．质谱仪： 现代化学常利用质谱仪测定分子的 。 17．蒸馏原理：利用有机物与杂质的 ，将有机化合物以蒸汽的形式蒸出，然后冷凝得到产品。 18．军事上的“地表伪装”是使军事保护的外观色彩、红外反射与环境吻合。BASF是在20世纪70年代开发的系新型红外伪装还原染料，该染料为橄榄色或黑色。其化学结构为： 请完成下列问题： (1)染料BASF的分子式可表示为C2n+24HxN2O6，则x= 。 (2)1mol该物质与Na反应产生氢气的量及在催化剂作用下加成所需氢气的量，其最大值(物质的量)分别为 、 。 (3)当n=3时，其中碳原子上的一氯取代物可能有 种。 19．回答下列问题： (1)有机物A的质谱图和红外光谱图分别如下：    ①A的结构简式为 。 ②写出属于醇类，与A互为同分异构体的结构简式： 。 (2)相对分子质量不超过100的有机物B，既能与金属钠反应产生无色气体，又能与碳酸钠反应产生无色气体，还可以使溴的四氯化碳溶液褪色。B完全燃烧只生成和。经分析，其含氧元素的质量分数为37.21%。经核磁共振仪检测发现B的氢谱如下：    B的结构简式为 。 三、计算题 20．现有某有机化合物样品，对其进行如下操作： i.充分燃烧6.51g该样品，得到20.47g二氧化碳和8.36g水。 ii.质谱分析得该物质的相对分子质量为84， (1)该有机化合物的分子式为 。 (2)向该有机化合物中加入少量溴的四氯化碳溶液，溶液褪色，用酸性溶液氧化该物质只能得到丙酸，该有机化合物的结构简式为 。 21．某种含C、H、O三种元素的未知物A，经燃烧分析实验测得其中碳的质量分数为52.16%，氢的质量分数为13.14%。则： (1)氧的质量分数为 。 (2)C、H、O的原子个数比N(C)∶N(H)∶N(O)≈ 。 (3)该未知物A的实验式为 。 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 《2025年3月17日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C A C D A B A A B 题号 11 12 13 14 15 答案 D B D C C 1．C 【详解】A．不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，则可以利用光谱仪获取的特征谱线来鉴定元素种类，A正确； B．X射线衍射仪基于X射线通过晶体或样品时发生的衍射现象，利用衍射出的X射线图案来分析样品的晶体结构，则可以利用X射线衍射仪测定晶体的结构，B正确； C．红外光谱仪是用来获得分子中所含化学键或官能团信息的，不能测定共价键的键长和键角，C错误； D．利用质谱仪可获得有机物的质荷比，一般最大质荷比等于其相对分子质量，可以快速、精确地测定分子的相对分子质量，D正确； 故选C。 2．C 【分析】由图知有机物A的相对分子质量为46，有3种等效氢，个数比为3：2：1。 【详解】A．HCOOH相对分子质量为46，但只有2种等效氢，故A错误； B．相对分子质量为60，有3种等效氢，故B错误； C．相对分子质量为46，有3种等效氢，且个数比为3：2：1，故C正确； D．相对分子质量为58，有3种等效氢，故D错误； 故答案为C。 3．A 【详解】A．组成相同，由元素分析仪显示的信号（或数据）完全相同，A符合题意； B．1, 3-丁二烯（CH2=CH-CH=CH2）和1-丁炔（CH≡C-CH2-CH3）互为同分异构体，质谱仪能用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子变为带正电荷的分子离子和碎片离子，同分异构体得到的碎片不同，B不符合题意； C．二者的结构不同，官能团不同，红外光谱仪不同，C不符合题意； D．分子中氢原子的种类不同：前者4种氢后者三种氢，核磁共振仪不同，D不符合题意； 故选A。 4．C 【分析】海带灼烧、溶解、过滤得到浸取液中含有碘离子，酸化后加入的氧化剂氧化得到含碘单质的水溶液；加入四氯化碳等有机催化剂振荡、静置分层、分液得到碘单质的有机层溶液；向碘单质的四氯化碳溶液中加入氢氧化钠溶液，碘单质和氢氧化钠反应得碘化钠和碘酸钠溶液；振荡、静置分层，去掉四氯化碳层，水层加入稀硫酸酸化，碘化钠和在酸性条件下发生氧化还原反应得到碘单质的悬浊液，通过过滤得到粗碘。 【详解】A．操作1为灼烧、溶解、过滤等操作后得到含碘离子溶液的过程，A正确； B．酸化后加入的氧化剂氧化得到含碘单质的水溶液；加入四氯化碳等有机催化剂振荡、静置分层、分液得到碘单质的有机层溶液；故试剂a可以是等氧化剂，试剂b可以是，B正确； C．操作2为萃取分液操作、3为反萃取分液操作，均用到分液漏斗，振荡萃取时用左手握住分液漏斗活塞，右手压住分液漏斗口部，把分液漏斗倒转过来振荡，使两种液体充分接触，振荡后打开活塞，将漏斗内气体放出，C错误； D．反应1为：，电子转移为，每得到127克碘（为0.5mol碘单质），转移电子，电子数约为 (NA为阿伏加德罗常数的值)，D正确； 故选C。 5．D 【详解】A．红外光谱可以检验不同的官能团，X中含有酚羟基、羧基，Y含有酚羟基、酯基、醚键，A正确； B．中含有酚羟基、羧基，最多能与反应，B正确； C．标记1、2号C原子上的氢原子可以被的浓溶液取代，所以最多能与含的浓溶液取代，C正确； D．标记1、2、3号C原子与周围原子形成四面体结构，所以Y分子中所有原子不可能共平面，D错误； 故选D。 6．A 【详解】A．由该有机物的结构简式可知，其分子式为，故A正确； B．苯环不是官能团，故B错误； C．该分子含氧元素，不属于烃，故C错误； D．该分子中两个甲基和连甲基的饱和碳原子采取杂化，故D错误； 故选A。 7．B 【分析】核磁共振氢谱是记录不同氢原子核对电磁波的吸收情况来推知氢原子种类的谱图，根据题目中给出的谱图，图1表示分子中只有一种氢原子；图2表示分子中有3种氢原子； 【详解】A．A是丙烯，分子中有三种氢原子，B是苯，分子中只有一种氢原子，A错误； B．A是乙烷，分子中有一种氢原子，B是丙烯，分子中有三种氢原子，且三种氢原子的比例为2:1:3，B正确； C．A是乙烷，分子中有一种氢原子，B是苯，分子中只有一种氢原子，C错误； D．A是丙烯，分子中有三种氢原子，B是乙烷，分子中有一种氢原子，D错误； 故选B。 8．A 【分析】由图可知，核磁共振氢谱有3个吸收峰，故有机物分子中有3种H原子，H原子数目之比等于对应峰的面积之比，结合等效氢判断。 【详解】A．C2H5OH即CH3CH2OH，，羟基上1种H原子、甲基上有1种H原子，亚甲基上有1种H原子，故核磁共振氢谱中有3个峰，A正确； B．CH3CH2CH2COOH中甲基中的H原子与羧基中的H原子、2个亚甲基上H原子所处化学环境不同，共有4种H原子，核磁共振氢谱中有4个峰，B错误； C．中2个甲基上的H原子与碳碳双键中的H原子所处化学环境不相同，有2种H原子，核磁共振氢谱中有2个峰，C错误； D．为对称结构，甲基与苯环上的H原子所处化学环境不同，有2种H原子，核磁共振氢谱中有2个峰，D错误； 故选A。 9．A 【详解】A．CCl4、CH2Cl2是互溶且沸点不同的液体混合物，可选装置e，蒸馏分离，A正确； B．SO2和C2H4均可与溴水反应，不能除杂，B错误； C．苯酚与溴水反应生成三溴苯酚，溴、三溴苯酚均易溶于苯，不能除杂，C错误； D．二者均溶于水，不分层，不能选装置b，D错误； 答案选A。 10．B 【详解】混合物中只有乙酸中含有氧元素，氧的质量分数为30%，则碳、氢的总质量分数为70%，根据分子式乙酸(C2H4O2)、丙烯(C3H6)、环己烷(C6H12)，混合物中各物质的碳、氢原子个数比均为1∶2，即混合物中碳、氢的质量比始终是6∶1，因此氢的质量分数为70%×= 10%； 故本题选B。 11．D 【详解】A．醋酸易溶于水，二者混合后形成醋酸溶液，可采用蒸馏法分离，A不符合题意； B．酒精和苯互溶，形成溶液，可采用蒸馏法分离，B不符合题意； C．油和水不互溶，二者混合后产生分层现象，可采用分液法分离，C不符合题意； D．液溴和水混合后形成溴水，分离时，先加入萃取剂进行萃取，再进行分液，D符合题意； 故选D。 12．B 【分析】由题给流程可知，向碎橘皮中加入水和乙醇用索氏提取器反复萃取提取得到提取液，向提取液中加入有机萃取剂萃取、分液得到有机相，向有机相中加入无水硫酸钠除去有机层中的水后，蒸馏得到橘皮精油。 【详解】A．由萃取规律可知，对橘皮进行反复多次萃取可以获得更多的橘皮精油，有利于提高橘皮精油提取率，故A正确； B．丙酮溶于水，不能做萃取橘皮精油的萃取剂，且分液时下层溶液从下口流出，上层溶液应从上口倒出，不能从下口流出，故B错误； C．由分析可知，加入无水硫酸钠的目的是除去有机层中的水，干燥有机相，故C正确； D．利用质谱法可测定柠檬烯的相对分子质量，测得的最大质荷比为柠檬烯的相对分子质量，故D正确； 故选B。 13．D 【详解】A．取样，滴加AgNO3溶液，生成的白色沉淀可能是碳酸银，故A错误； B．取样，先加盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成的白色沉淀可能是由盐酸引入的氯离子和硝酸银反应生成的氯化银，不能证明原来是否有氯离子，故B错误； C．取样，加入少量AgNO3溶液，生成的白色沉淀可能是碳酸银，再加稀盐酸，碳酸银转化为氯化银，白色沉淀也不消失，不能证明原来是否有氯离子，故C错误； D．取样，先加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，此时若生成白色沉淀，只能是由银离子生成的不溶于稀硝酸的氯化银，即能证明原溶液是否存在氯离子，故D正确； 故答案为：D。 14．C 【详解】A．有机物的相对分子质量为60，含有C-H键、C-O键，但不含有O-H键，A不符合题意； B．的相对分子质量为74，B不符合题意； C．的相对分子质量为60，分子中含有C-H键、O-H键、C-O键，C符合题意； D．的相对分子质量为60，含有C-H键、C-O键，但不含有O-H键，D不符合题意； 故选C。 15．C 【分析】 M的分子式为C8H8O2，不饱和度为5，根据核磁共振氢谱其分子结构中有4种类型的氢原子，分子中苯环上只有一个取代基，结合红外光谱可知，分子中存在酯基等基团，则其结构为，含有苯环，能与氢气发生加成反应，含有酯基，具有酯的性质，以此解答该题。 【详解】A．M分子中含有4类氢原子，其一氯代物有4种，故A错误； B．有机物M的结构简式为，故B错误； C．与M属于同类化合物，即均为酯类，同分异构体有、、、、，共5种，故C正确； D．M及其同类别的同分异构体，如中含有甲基，可以被酸性高锰酸钾氧化为羧基，使酸性溶液褪色，故D错误； 故答案选C。 16．相对分子质量 【详解】现代化学常利用质谱仪测定分子的相对分子质量。 17．沸点差异 【详解】根据蒸馏的原理可以利用有机物与杂质的沸点不同，将有机化合物以蒸汽的形式蒸出，然后冷凝得到产品。 18． 4n+10 1 mol 14 mol 5 【详解】试题分析：（1）由于所给结构左右对称，先查出右侧的氢原子数为：上、下苯环各两个，—OH上一个，n个—CH2—上2n个，共(2n+5)个，所以x=4n+10。 （2）1 mol该物质含2 mol羟基，产生1 mol H2；所给结构中含10个C=C，4个C=O催化加氢时消耗氢气14 mol，所以产生氢气和需要氢气的最大值分别为1mol；14mol。 （3）当n=3时，可在下列编号处发生一氯取代反应生成5种产物。 考点：考查有机物的结构与性质。有机物同分异构体的判断等知识。 19．(1) 、、、   (2) 【详解】（1）①质谱图中，质荷比的最大值表示样品的相对分子质量，故A的相对分子质量为74，由红外光谱图能够推断出A中含有对称的与和醚键，所以A为； ②由于有4种结构，故A属于醇类的同分异构体有4种； （2）B能与金属钠反应产生无色气体，也能与碳酸钠反应产生无色气体，说明B中至少含有一个羧基，同时还可能含有羟基等。B中含氧元素的质量分数为37.21%，若每个B分子中含有2个氧原子，则B的相对分子质量为86；若每个B分子中含有3个氧原子，则B的相对分子质量为129，大于100，不符合要求，所以每个B分子中只含有一个羧基。又因为B可以使溴的四氯化碳溶液褪色，所以B还含有碳碳不饱和键，再结合核磁共振氢谱图显示B中含有三种等效氢原子且个数比为1：2：3，可以推断其结构简式为。 20．(1)C6H12 (2)CH3CH2CH=CHCH2CH3 【详解】（1）充分燃烧6.51g该样品，得到20.47g二氧化碳和8.36g水。生成n(H2O)= mol，所含有H原子的物质的量n(H)=0.464mol×2=0.929mol，生成n(CO2)==0.465mol，则n(C)=0.465mol， 0.929g+12g/mol×0.465mol=6.51g，则6.51g该样品中不含氧，所以n(C) :n(H) =0.465mol:0.929mol=1:2，即样品的实验式为CH2，设其分子式为(CH2)x，该物质的相对分子质量为84，则14x=84，故x=6，则该有机化合物的分子式为C6H12。 （2）向该有机化合物中加入少量溴的四氯化碳溶液，溶液褪色，结合分子式可知分子内含一个碳碳双键，用酸性溶液氧化该物质只能得到丙酸，则分子结构对称，该有机化合物的结构简式为CH3CH2CH=CHCH2CH3。 21．(1)34.7% (2)2∶6∶1 (3)C2H6O 【详解】（1）碳的质量分数是52.16%，氢的质量分数是13.14%，氧元素质量分数是，故答案为：34.7%； （2）C、H、O的原子个数比N(C)∶N(H)∶N(O)≈∶∶≈2∶6∶1，故答案为：2∶6∶1； （3）根据上述计算可知该未知物A的实验式为C2H6O，故答案为：C2H6O。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$