2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3 周测1　有机化合物的结构特点与研究方法

周测1　有机化合物的结构特点与研究方法 一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分，每小题只有一个选项符合要求） 1.（2023·长春第二中学高二期中）下列化学用语表示正确的是 （　　） A.的键线式： B.CH4分子的球棍模型： C.醛基的结构简式：—COH D.乙醇的分子式：C2H5OH 2.在检测领域有四大名谱，也是检测领域的“四大天王”，分别为色谱、光谱、质谱、波谱。下列有关说法错误的是 （　　） A.色谱法可以用于分离、提纯有机物 B.发射光谱是光谱仪摄取元素原子的电子发生跃迁时吸收不同光的光谱 C.通过红外光谱图可以获得分子的化学键和官能团的信息 D.质谱是快速、微量、精确测定相对分子质量的方法 3.（2024·河北沧州高二月考）某有机化合物的结构简式如图。 此有机化合物属于 （　　） ①炔烃　②多官能团有机化合物　③芳香烃　④烃的衍生物　⑤高分子　⑥芳香族化合物 A.①②③④⑤ B.②④⑥ C.②④⑤⑥ D.①③⑤ 4.（2024·北京东城高二期末）下列反应产物不能用反应物中键的极性解释的是 （　　） A.--→ B. C.CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O D.CH3CH==CH2+H2CH3CH2CH3 5.（2024·浙江温州高二期末）乳酸分子的结构式如图所示。关于乳酸的说法不正确的是 （　　） A.碳原子的杂化方式为sp2、sp3 B.该分子中含有1个手性碳原子 C.含有2种官能团 D.σ键与π键数目之比为10∶1 6.（2024·河北邯郸阶段练习）下列有关物质的分离、提纯实验的说法错误的是 （　　） A.欲用96%的工业酒精制取无水乙醇时，可加入生石灰，再蒸馏 B.可用分液法分离水和四氯化碳的混合物 C.在重结晶的实验中，多次的蒸发（或冷却）、结晶、过滤目的是使晶体的纯度更高 D.作为重结晶实验的溶剂，杂质在此溶液中的溶解度受温度影响必须很大 7.（2024·宁夏石嘴山高二期中）下面是丁醇的两种同分异构体，其键线式、沸点如表所示，下列说法不正确的是 （　　） 异丁醇 叔丁醇 键线式 沸点/℃ 108 82.3 A.两者含有相同的官能团，都属于一元醇类，互为官能团异构 B.叔丁醇分子中化学环境不同的氢原子只有两种，个数比为1∶9 C.异丁醇由异丁基和羟基连接构成，异丁基的结构简式为（CH3）2CHCH2— D.表中沸点数据可以说明烃基结构会明显影响有机物的物理性质 8.现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物，已知它们的性质如下表，据此分析，将乙二醇和丙三醇分离的最佳方法是 （　　） 物质 分子式 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/（g·cm-3） 溶解性 乙二醇 C2H6O2 -11.5 197.4 1.11 易溶于水和乙醇 丙三醇 C3H8O3 17.8 290 1.26 能跟水、乙醇以任意比互溶 A.萃取法 B.结晶法 C.分液法 D.蒸馏法 9.“年年重午近佳辰，符艾一番新”。端午节常采艾草悬于门户上，艾叶中含有薄荷醇（）。下列有关该物质的说法正确的是 （　　） A.1个分子中含有4个—CH2— B.环上的一氯代物有3种 C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.分子中 sp3杂化的原子有11个 10.纳米机器人日益受到人类的关注。纳米机器的“车轮”常用组件如图所示： 下列说法不正确的是 （　　） A.①②③④均是有机化合物 B.④的分子式为C10H16 C.苯有多种同分异构体，其中一种是② D.①②④分子中处于不同化学环境的氢原子分别为3种、1种、2种 11.降冰片二烯类化合物是一类太阳能储能材料。降冰片二烯在紫外线照射下可以发生下列转化。下列说法错误的是 （　　） A.降冰片二烯与四环烷互为同分异构体 B.降冰片二烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.四环烷的一氯代物超过三种（不考虑立体异构） D.降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超过4个 12.（2024·深圳高二月考）某粗苯甲酸样品中含有少量NaCl和泥沙，某实验小组提纯苯甲酸的实验流程如图（已知：常温下，苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇；25 ℃和75 ℃时苯甲酸在水中的溶解度分别为0.34 g和2.2 g）。下列说法不正确的是 （　　） A.“过滤1”需趁热，以减少苯甲酸的析出 B.为除去NaCl，“结晶”时应采用蒸发结晶 C.“洗涤”时，不宜用乙醇作洗涤剂 D.可通过酸碱中和滴定测定所得苯甲酸晶体的纯度 13.某小组探究一种有机物Y的结构。第一步通过李比希氧化法测得4.24 g有机物Y产生14.08 g CO2和3.6 g水，第二步通过仪器分析得知Y的相对分子质量为106，第三步通过核磁共振仪测出Y的核磁共振氢谱图中有4组峰，其面积比为1∶2∶6∶1，第四步通过红外光谱仪测出有苯环骨架的信号。下列说法不正确的是 （　　） A.第二步中的仪器分析方法为质谱法 B.Y的分子式为C8H10 C.Y是间二甲苯 D.Y分子中的碳原子均采取sp2杂化轨道成键 14.某有机物Q只含C、H、O三种元素，分别经质谱、红外光谱、核磁共振氢谱检测分析，得出该有机物的相对分子质量为108、分子中存在苯环和羟基、存在四组峰且峰面积之比为1∶2∶2∶3。下列判断不正确的是 （　　） A.Q的分子式为C7H8O B.Q的结构简式为 C.Q的芳香类同分异构体共有4种（不含Q） D.0.1 mol Q完全燃烧需要19.04 L O2 15.将6.8 g的X完全燃烧生成3.6 g的H2O和8.96 L（标准状况）的CO2。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，下列关于X的叙述正确的是 （　　） A.化合物X的分子式为C8H10O2 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分子结构特征的有机物有1种 D.X分子中所有的原子在同一个平面上 二、非选择题（本题共3小题，共40分） 16.（10分）（2024·天津静海阶段练习）完成下列问题。 （1）（3分）现有下列各组物质： ①C3H8和C5H12　②和　③35Cl和37Cl　④石墨和金刚石 ⑤和 ⑥（CH3）2CHCH（CH3）2和（CH3）2CH（CH2）2CH3 ⑦CH2==CH—CH2CH3和CH3—CH==CH—CH3 互为同分异构体的是　　　　（填序号，下同），属于同一种物质的是　　　　，互为同系物的是　　　　。  （2）（3分）请按照官能团的种类不同将下列有机化合物进行分类： A.HC≡C—CH2CH3 B. C. D. E.　F. G.　H. 属于不饱和烃的是　　　（填字母，下同），属于醛的是　　　，属于酯的是　　　。  （3）（2分）有机物中官能团的名称为　　　、　　　。  （4）某新型有机物M的结构如图所示。有关M的说法错误的是　　　　　（填字母）。  A.M的分子式为C7H12O3 B.M中含有三种官能团 C.M分子中含有手性碳原子 D.M中碳原子杂化方式有两种 17.（14分）（2024·四川绵阳阶段练习）Ⅰ.薰衣草精油常用作芳香剂、驱虫剂的原料。“DIY”兴趣小组在实验室从新鲜薰衣草中提取少量精油。 ［查阅资料］薰衣草精油成分复杂，沸点范围为100~220 ℃，相同温度时在水中溶解度小于在苯、四氯化碳（有毒、沸点为76.8 ℃）等溶剂中的溶解度。 ［设计方案］小组讨论后提出如下提取方案。 步骤①在研钵中将薰衣草捣碎，转移至小烧杯中并加入适量蒸馏水，搅拌使其充分溶解后过滤。 （1）（1分）步骤②在薰衣草水中加入适量CCl4进行　　　（填写操作名称）。  （2）（1分）步骤③将CCl4层进行　　　（填写操作名称）。  ［实施实验］按预先设计的方案进行实验。 （3）（2分）步骤②使用到的主要仪器有　　　（填字母）。溶有精油的CCl4层在　　　（填“上”或“下”）层。  （4）（3分）步骤③使用如图实验装置： 其中仪器e的名称为　　　，冷凝水从　　　口（填字母）通入。加热，收集温度为　　　℃的馏分（该馏分可循环使用）。  Ⅱ.元素分析是有机化合物的表征手段之一。按如图实验装置（部分装置略）对有机化合物进行C、H元素分析。 （5）（3分）将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先通入一段时间O2，目的是　　　　　　，而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，检查气密性。先点燃煤气灯　　　（填字母），再进行实验。  （6）（2分）c和d中的试剂分别是　　　、　　　（填字母）。  A.无水CaCl2 B.NaCl C.碱石灰（CaO+NaOH） D.Na2SO3 （7）若样品CxHyOz质量为15 g，c装置增重9 g，d装置增重39.6 g。若测得A蒸汽相对氢气的密度为75，则该样品的分子式是　　　　　　。  18.（16分）有机物M是一种无色透明的液体，具有香味。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构，具体实验过程如下： 步骤一：用李比希法确定M的实验式。这种方法是在电炉加热下，用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物M的组成。 （1）装置的连接顺序（从左到右）是　　　　　　（填字母，装置不能重复使用）。  （2）C装置的作用是_____________________________________________。 （3）E装置中反应的化学方程式为_____________________________________________。 （4）F装置（燃烧管）中CuO的作用是_____________________________________________。 （5）若实验中所取样品M只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取3.70 g M，经充分反应后，A管质量增加6.60 g，B管质量增加2.70 g。 该样品M的实验式为_____________________________________________。 步骤二：质谱法确定分子式。 （6）（3分）如图是该有机物M的质谱图，则其相对分子质量为　　　　　　，分子式为　　　　　　。  步骤三：确定M的结构简式。 （7）（3分）M的核磁共振氢谱有2组峰且面积之比为1∶1，利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图所示。 M中官能团的名称为　　　　　　，M的结构简式为　　　　　　。  周测1　有机化合物的结构特点与研究方法 一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分，每小题只有一个选项符合要求） 1.（2023·长春第二中学高二期中）下列化学用语表示正确的是 （　　） A.的键线式： B.CH4分子的球棍模型： C.醛基的结构简式：—COH D.乙醇的分子式：C2H5OH 答案　B 解析　的键线式为，A错误；CH4分子中含有4个碳氢键，空间结构为正四面体形，球棍模型为，B正确；醛基的结构简式为—CHO，C错误；乙醇的分子式为C2H6O，D错误。 2.在检测领域有四大名谱，也是检测领域的“四大天王”，分别为色谱、光谱、质谱、波谱。下列有关说法错误的是 （　　） A.色谱法可以用于分离、提纯有机物 B.发射光谱是光谱仪摄取元素原子的电子发生跃迁时吸收不同光的光谱 C.通过红外光谱图可以获得分子的化学键和官能团的信息 D.质谱是快速、微量、精确测定相对分子质量的方法 答案　B 解析　当原子中的电子在发生跃迁时，将释放能量，释放出不同的光，可用光谱仪摄取得到的是发射光谱，故B错误。 3.（2024·河北沧州高二月考）某有机化合物的结构简式如图。 此有机化合物属于 （　　） ①炔烃　②多官能团有机化合物　③芳香烃　④烃的衍生物　⑤高分子　⑥芳香族化合物 A.①②③④⑤ B.②④⑥ C.②④⑤⑥ D.①③⑤ 答案　B 解析　该有机物中不存在碳碳三键且含有O元素，不是炔烃，而是烃的含氧衍生物，①错误，④正确；该有机物中含酯基、羟基、羧基、碳碳双键，属于多官能团有机化合物，②正确；该有机物中不仅含苯环，还含O元素，不属于芳香烃，但属于芳香族化合物，③错误，⑥正确；相对分子质量不大，不属于高分子，⑤错误。 4.（2024·北京东城高二期末）下列反应产物不能用反应物中键的极性解释的是 （　　） A.--→ B. C.CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O D.CH3CH==CH2+H2CH3CH2CH3 答案　D 解析　乙醛分子中的C==O是极性共价键，极性较强，反应中容易断裂，反应与反应物中键的极性有关，A不符合题意；中的C—Cl是极性共价键，极性较强，反应中容易断裂，反应与反应物中键的极性有关，B不符合题意；乙醇中C—O是极性共价键，极性较强，反应中容易断裂，反应与反应物中键的极性有关，C不符合题意；丙烯中的C==C是非极性共价键，双键上有一个σ键，较稳定，一个π键，不稳定，反应与反应物中键的极性没有关系，D符合题意。 5.（2024·浙江温州高二期末）乳酸分子的结构式如图所示。关于乳酸的说法不正确的是 （　　） A.碳原子的杂化方式为sp2、sp3 B.该分子中含有1个手性碳原子 C.含有2种官能团 D.σ键与π键数目之比为10∶1 答案　D 解析　乳酸中—COOH中碳原子采取sp2杂化，其余2个碳原子采取sp3杂化，A项正确；乳酸中与醇羟基直接相连的碳原子为手性碳原子，只有1个手性碳原子，B项正确；1个乳酸分子中含4个C—H、2个C—C、2个C—O、2个O—H、1个C==O，单键全为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，则σ键与π键数目之比为11∶1，D项错误。 6.（2024·河北邯郸阶段练习）下列有关物质的分离、提纯实验的说法错误的是 （　　） A.欲用96%的工业酒精制取无水乙醇时，可加入生石灰，再蒸馏 B.可用分液法分离水和四氯化碳的混合物 C.在重结晶的实验中，多次的蒸发（或冷却）、结晶、过滤目的是使晶体的纯度更高 D.作为重结晶实验的溶剂，杂质在此溶液中的溶解度受温度影响必须很大 答案　D 解析　实验室制备无水酒精时，在96%酒精中加入生石灰（CaO）加热回流，使酒精中的水跟氧化钙反应，生成不挥发的氢氧化钙来除去水分，然后再蒸馏，这样可得99.5%的无水酒精，A正确；水和四氯化碳为互不相溶的两种液体，故可用分液法分离水和四氯化碳的混合物，B正确；作为重结晶实验的溶剂，杂质在此溶液中的溶解度受温度影响小，易重结晶分离，被提纯物质的溶解度受温度影响很大，D错误。 7.（2024·宁夏石嘴山高二期中）下面是丁醇的两种同分异构体，其键线式、沸点如表所示，下列说法不正确的是 （　　） 异丁醇 叔丁醇 键线式 沸点/℃ 108 82.3 A.两者含有相同的官能团，都属于一元醇类，互为官能团异构 B.叔丁醇分子中化学环境不同的氢原子只有两种，个数比为1∶9 C.异丁醇由异丁基和羟基连接构成，异丁基的结构简式为（CH3）2CHCH2— D.表中沸点数据可以说明烃基结构会明显影响有机物的物理性质 答案　A 解析　异丁醇和叔丁醇的官能团均为羟基，二者互为同分异构体，但不属于官能团异构，A项错误；异丁醇和叔丁醇分子式相同，碳链结构不同，沸点差异较大，则表中沸点数据可以说明烃基结构会明显影响有机物的物理性质，D项正确。 8.现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物，已知它们的性质如下表，据此分析，将乙二醇和丙三醇分离的最佳方法是 （　　） 物质 分子式 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/（g·cm-3） 溶解性 乙二醇 C2H6O2 -11.5 197.4 1.11 易溶于水和乙醇 丙三醇 C3H8O3 17.8 290 1.26 能跟水、乙醇以任意比互溶 A.萃取法 B.结晶法 C.分液法 D.蒸馏法 答案　D 解析　根据表中数据可知，乙二醇和丙三醇的沸点相差较大，可以利用沸点的不同将两种物质分离开，即蒸馏法，故D正确。 9.“年年重午近佳辰，符艾一番新”。端午节常采艾草悬于门户上，艾叶中含有薄荷醇（）。下列有关该物质的说法正确的是 （　　） A.1个分子中含有4个—CH2— B.环上的一氯代物有3种 C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.分子中 sp3杂化的原子有11个 答案　D 解析　1个分子中含有3个—CH2—，A项错误；该分子环不对称，所以其一氯代物为6种，B项错误；该分子中醇羟基能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，C项错误；该分子中C和O均为sp3杂化，共有11个，D项正确。 10.纳米机器人日益受到人类的关注。纳米机器的“车轮”常用组件如图所示： 下列说法不正确的是 （　　） A.①②③④均是有机化合物 B.④的分子式为C10H16 C.苯有多种同分异构体，其中一种是② D.①②④分子中处于不同化学环境的氢原子分别为3种、1种、2种 答案　A 解析　富勒烯是碳元素形成的单质，不属于有机化合物，A错误；根据④的结构简式可知其分子式为C10H16，B正确；②的分子式为C6H6，与苯的分子式相同、结构不同，与苯互为同分异构体，C正确；①的分子有图示三种化学环境不同的氢原子：，②的分子只有一种氢原子，④的分子有两种氢原子，D正确。 11.降冰片二烯类化合物是一类太阳能储能材料。降冰片二烯在紫外线照射下可以发生下列转化。下列说法错误的是 （　　） A.降冰片二烯与四环烷互为同分异构体 B.降冰片二烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.四环烷的一氯代物超过三种（不考虑立体异构） D.降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超过4个 答案　C 解析　分子式都为C7H8，但结构不同，互为同分异构体，故A正确；四环烷有三种不同化学环境的氢原子，一氯代物有3种，故C错误；含有饱和碳原子，具有甲烷的结构特征，与碳碳双键直接相连的原子在同一个平面上，则降冰片二烯分子中最多有4个C原子共平面，故D正确。 12.（2024·深圳高二月考）某粗苯甲酸样品中含有少量NaCl和泥沙，某实验小组提纯苯甲酸的实验流程如图（已知：常温下，苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇；25 ℃和75 ℃时苯甲酸在水中的溶解度分别为0.34 g和2.2 g）。下列说法不正确的是 （　　） A.“过滤1”需趁热，以减少苯甲酸的析出 B.为除去NaCl，“结晶”时应采用蒸发结晶 C.“洗涤”时，不宜用乙醇作洗涤剂 D.可通过酸碱中和滴定测定所得苯甲酸晶体的纯度 答案　B 解析　由题意可知，苯甲酸的溶解度随温度升高而增大，“过滤1”需趁热，以减少苯甲酸的析出，故A正确；NaCl的溶解度随温度变化不大，为除去NaCl，“结晶”时应采用冷却结晶，使NaCl留在滤液中，故B错误；常温下，苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇，洗涤时不宜用乙醇，应用冷水，故C正确；苯甲酸可以与碱发生中和反应，可通过酸碱中和滴定测定所得苯甲酸晶体的纯度，故D正确。 13.某小组探究一种有机物Y的结构。第一步通过李比希氧化法测得4.24 g有机物Y产生14.08 g CO2和3.6 g水，第二步通过仪器分析得知Y的相对分子质量为106，第三步通过核磁共振仪测出Y的核磁共振氢谱图中有4组峰，其面积比为1∶2∶6∶1，第四步通过红外光谱仪测出有苯环骨架的信号。下列说法不正确的是 （　　） A.第二步中的仪器分析方法为质谱法 B.Y的分子式为C8H10 C.Y是间二甲苯 D.Y分子中的碳原子均采取sp2杂化轨道成键 答案　D 解析　有机物Y的物质的量n（Y）==0.04 mol，反应产生的CO2的物质的量n（CO2）==0.32 mol，反应产生的H2O的物质的量n（H2O）==0.2 mol，则分子中N（C）==8，N（H）==10，故Y的分子式为C8H10，Y的红外光谱测定含有苯环，属于苯的同系物，而核磁共振谱有4组峰，其面积比为1∶2∶6∶1，则Y为，名称为间二甲苯，故B、C正确；Y分子中苯环上碳原子采取sp2杂化，甲基碳原子采取sp3杂化，故D错误。 14.某有机物Q只含C、H、O三种元素，分别经质谱、红外光谱、核磁共振氢谱检测分析，得出该有机物的相对分子质量为108、分子中存在苯环和羟基、存在四组峰且峰面积之比为1∶2∶2∶3。下列判断不正确的是 （　　） A.Q的分子式为C7H8O B.Q的结构简式为 C.Q的芳香类同分异构体共有4种（不含Q） D.0.1 mol Q完全燃烧需要19.04 L O2 答案　D 解析　该有机物的相对分子质量为108，且分子中存在苯环和羟基，假设有机物只有1个取代基，去掉—C6H5、1个—OH剩余原子总相对原子质量为108-77-17=14，只能是1个碳原子、2个氢原子，故有机物Q的分子式为C7H8O，存在四组峰且峰面积之比为1∶2∶2∶3，说明含有1个甲基，且甲基与羟基处于对位，故该有机物Q的结构简式为，A、B正确；Q的芳香类同分异构体（不含Q）有、、、，共4种，C正确；氧气不一定处于标准状况下，不能计算氧气的体积，D错误。 15.将6.8 g的X完全燃烧生成3.6 g的H2O和8.96 L（标准状况）的CO2。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，下列关于X的叙述正确的是 （　　） A.化合物X的分子式为C8H10O2 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分子结构特征的有机物有1种 D.X分子中所有的原子在同一个平面上 答案　C 解析　根据题干可知：n（C）==0.4 mol，n（H）=×2=0.4 mol，n（O）==0.1 mol，X的最简式为C4H4O，根据质谱图知其相对分子质量为136，因此其分子式为C8H8O2，故A错误；根据核磁共振氢谱，可知其有4种不同化学环境的氢原子，故B错误；由红外光谱图知，X含有苯环，占6个C原子，还含有C==O、C—O—C、、C—H，其中C==O、C—O—C可组合为，因此其结构只能为，故C正确；X结构中含有甲基，所有原子不可能在同一平面上，故D错误。 二、非选择题（本题共3小题，共40分） 16.（10分）（2024·天津静海阶段练习）完成下列问题。 （1）（3分）现有下列各组物质： ①C3H8和C5H12　②和　③35Cl和37Cl　④石墨和金刚石 ⑤和 ⑥（CH3）2CHCH（CH3）2和（CH3）2CH（CH2）2CH3 ⑦CH2==CH—CH2CH3和CH3—CH==CH—CH3 互为同分异构体的是　　　　（填序号，下同），属于同一种物质的是　　　　，互为同系物的是　　　　。  （2）（3分）请按照官能团的种类不同将下列有机化合物进行分类： A.HC≡C—CH2CH3 B. C. D. E.　F. G.　H. 属于不饱和烃的是　　　（填字母，下同），属于醛的是　　　，属于酯的是　　　。  （3）（2分）有机物中官能团的名称为　　　、　　　。  （4）某新型有机物M的结构如图所示。有关M的说法错误的是　　　　　（填字母）。  A.M的分子式为C7H12O3 B.M中含有三种官能团 C.M分子中含有手性碳原子 D.M中碳原子杂化方式有两种 答案　（1）⑥⑦　②⑤　①　（2）AG　DE　BF （3）羟基　羧基　（4）A 解析　（1）⑥⑦中的物质分子式相同但是结构不同，互为同分异构体；②⑤中的物质组成和结构一样，属于同一种物质；①中的物质结构相似、通式相同，组成上相差2个CH2原子团，互为同系物。（4）M分子中C、H、O原子个数依次是7、10、3，分子式为C7H10O3，故A错误；分子中含有碳碳双键、羰基、羧基三种官能团，故B正确；连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，分子中连接—CHO的碳原子为手性碳原子，故C正确；分子中饱和碳原子采用sp3杂化，连接双键的碳原子采用sp2杂化，所以该分子中碳原子有两种杂化方式，故D正确。 17.（14分）（2024·四川绵阳阶段练习）Ⅰ.薰衣草精油常用作芳香剂、驱虫剂的原料。“DIY”兴趣小组在实验室从新鲜薰衣草中提取少量精油。 ［查阅资料］薰衣草精油成分复杂，沸点范围为100~220 ℃，相同温度时在水中溶解度小于在苯、四氯化碳（有毒、沸点为76.8 ℃）等溶剂中的溶解度。 ［设计方案］小组讨论后提出如下提取方案。 步骤①在研钵中将薰衣草捣碎，转移至小烧杯中并加入适量蒸馏水，搅拌使其充分溶解后过滤。 （1）（1分）步骤②在薰衣草水中加入适量CCl4进行　　　（填写操作名称）。  （2）（1分）步骤③将CCl4层进行　　　（填写操作名称）。  ［实施实验］按预先设计的方案进行实验。 （3）（2分）步骤②使用到的主要仪器有　　　（填字母）。溶有精油的CCl4层在　　　（填“上”或“下”）层。  （4）（3分）步骤③使用如图实验装置： 其中仪器e的名称为　　　，冷凝水从　　　口（填字母）通入。加热，收集温度为　　　℃的馏分（该馏分可循环使用）。  Ⅱ.元素分析是有机化合物的表征手段之一。按如图实验装置（部分装置略）对有机化合物进行C、H元素分析。 （5）（3分）将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先通入一段时间O2，目的是　　　　　　，而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，检查气密性。先点燃煤气灯　　　（填字母），再进行实验。  （6）（2分）c和d中的试剂分别是　　　、　　　（填字母）。  A.无水CaCl2 B.NaCl C.碱石灰（CaO+NaOH） D.Na2SO3 （7）若样品CxHyOz质量为15 g，c装置增重9 g，d装置增重39.6 g。若测得A蒸汽相对氢气的密度为75，则该样品的分子式是　　　　　　。  答案　（1）萃取或萃取分液　（2）蒸馏　（3）b　下　（4）蒸馏烧瓶　g　76.8 （5）排除装置内的H2O、CO2（或空气）　b （6）A　C　（7）C9H10O2 解析　（5）石英管中产生CO2和H2O，c装置为无水CaCl2，吸收产生的水，d装置为碱石灰，吸收产生的CO2；将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，为排除空气成分干扰，先通入一段时间O2，而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，检查气密性。为保证有机物充分反应，应先点燃煤气灯b，再进行实验。（7）若测得A蒸汽相对氢气的密度为75，则其相对分子质量为150，15 g CxHyOz完全燃烧产生H2O、CO2，通过c装置吸收水，其质量是9.0 g，则n（H2O）==0.5 mol，n（H）=2n（H2O）=1 mol；通过碱石灰吸收CO2，其质量是39.6 g，则n（CO2）==0.9 mol，n（C）=n（CO2）=0.9 mol，n（O）==0.2 mol，C、H、O原子个数比为0.9 mol∶1 mol∶0.2 mol=9∶10∶2，则分子式是C9H10O2。 18.（16分）有机物M是一种无色透明的液体，具有香味。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构，具体实验过程如下： 步骤一：用李比希法确定M的实验式。这种方法是在电炉加热下，用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物M的组成。 （1）装置的连接顺序（从左到右）是　　　　　　（填字母，装置不能重复使用）。  （2）C装置的作用是_____________________________________________。 （3）E装置中反应的化学方程式为_____________________________________________。 （4）F装置（燃烧管）中CuO的作用是_____________________________________________。 （5）若实验中所取样品M只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取3.70 g M，经充分反应后，A管质量增加6.60 g，B管质量增加2.70 g。 该样品M的实验式为_____________________________________________。 步骤二：质谱法确定分子式。 （6）（3分）如图是该有机物M的质谱图，则其相对分子质量为　　　　　　，分子式为　　　　　　。  步骤三：确定M的结构简式。 （7）（3分）M的核磁共振氢谱有2组峰且面积之比为1∶1，利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图所示。 M中官能团的名称为　　　　　　，M的结构简式为　　　　　　。  答案　（1）E→D→F→B→A→C　（2）防止空气中的CO2和水蒸气影响实验结果　（3）2H2O22H2O+O2↑　（4）使有机物被充分氧化生成CO2　（5）C3H6O2　（6）74　C3H6O2　（7）酯基　CH3COOCH3 解析　（1）E装置制备氧气，D装置干燥氧气，F装置是有机物与氧气反应，B装置吸收反应产生的水蒸气，A装置吸收产生的二氧化碳，C装置防止空气中水蒸气和二氧化碳进入A装置中，则装置的连接顺序（从左到右）是E→D→F→B→A→C。（3）E装置是实验室生成氧气的发生装置，其反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。（4）F装置中有机物与氧气反应可能没有充分燃烧，生成的CO与CuO反应生成二氧化碳。（5）经充分反应后，A管质量增加6.60 g即二氧化碳质量为6.60 g，二氧化碳物质的量为0.15 mol，碳的质量为1.8 g，B管质量增加2.70 g即水的质量为2.70 g，水的物质的量为0.15 mol，氢的质量为0.3 g，则有机物中氧的质量为1.6 g，则氧的物质的量为0.1 mol。该样品M的实验式为C3H6O2。（6）根据有机物M的质谱图，得到其相对分子质量为74，M［（C3H6O2）n］=74 g∙mol-1，则n=1，则分子式为C3H6O2。（7）M中含有碳氧双键和C—O—C结构，则官能团的名称为酯基，M的核磁共振氢谱有2组峰且面积之比为1∶1，说明M有不对称的甲基，则M的结构简式为CH3COOCH3。 学科网（北京）股份有限公司 $$