第一章 有机化合物的结构特点与研究方法-2024-2025学年高二化学期末复习系列（十年高考真题同步学与考）

· 有机化合物的分类方法 一、依据碳骨架分类 1．根据碳原子组成的分子骨架：有机化合物主要分为链状化合物和环状化合物。链状化合物又可分为脂肪烃和脂肪烃衍生物；环状化合物又可分为脂环化合物和芳香族化合物，脂环化合物包括脂环烃和脂环烃衍生物，芳香族化合物包括芳香烃和芳香烃衍生物 注意 ①链状化合物通常又称为脂肪(族)化合物，原因是这类化合物最初是从动物脂肪中获取的 如：CH3CH2CH2CH3、CH2==CHCH2CH3、CHCCH2CH3、CH3CH2CH2CH2OH和CH3CH2Br等 ②脂肪烃一般包括烷烃、烯烃和炔烃 ③脂环化合物与芳香族化合物的区别 a．脂环化合物：不含苯环的碳环化合物都属于脂环化合物 如：(环戊烷)、(环己烯)、(环己醇)等 b．芳香化合物：含一个或多个苯环的化合物均称为芳香族化合物 如：(苯)、(萘)、(溴苯)等 ④芳香化合物中的苯环、脂环化合物中的碳环可能是一个，也可能是两个或多个 ⑤芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物关系 ⑥环状化合物还包括杂环化合物，即构成环的原子除碳原子外，还有其他原子，如：氮原子，氧原子等 如：吡啶()、呋喃() 2．烃的分类 （1）定义：仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃 （2）烃的分类 二、依据官能团分类 1．烃的衍生物 （1）烃的衍生物：烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代得到的物质，如：CH3Cl、CH3OH、HCHO等 （2）常见烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯 2．官能团 （1）定义：决定有机化合物特性的原子或原子团 （2）常见的官能团：碳碳双键()、碳碳三键(－C≡C－)、碳卤键(－X)、羟基(－OH)、醚键()、醛基(－CHO)、羰基()、羧基(－COOH)、酯基(－COOC)、氨基(－NH2)、硝基(－NO2) 3．依据官能团分类 有机化合物类别 官能团名称 官能团结构 代表物名称 代表物结构简式 烃 烷烃 — — 甲烷 CH4 烯烃 碳碳双键 乙烯 乙烯CH2==CH2 炔烃 碳碳三键 —C≡C— 乙炔 CH≡CH 芳香烃 — — 苯 烃 的 衍 生 物 卤代烃 碳卤键 溴乙烷 CH3CH2Br 醇 羟基 －OH 乙醇 CH3CH2OH 酚 羟基 －OH 苯酚 醚 醚键 乙醚 CH3CH2OCH2CH3 醛 醛基 乙醛 CH3CHO 酮 酮羰基 丙酮 CH3COCH3 羧酸 羧基 乙酸 CH3COOH 酯 酯基 乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3 胺 氨基 －NH2 甲胺 CH3NH2 酰胺 酰胺基 乙酰胺 CH3CONH2 注意 ①碳碳双键和碳碳三键决定了烯烃和炔烃的化学性质，是烯烃和炔烃的官能团。苯环、烷基不是官能团 ②含有相同官能团的有机物不一定是同类物质。如：芳香醇和酚官能团相同，但类别不同 a．醇：羟基与链烃基、脂环烃或与芳香烃侧链上的碳原子相连。如：、、等 b．酚：羟基与苯环上的碳原子直接相连。如：、、 ③同一种烃的衍生物可以含有多个官能团，它们可以相同也可以不同，不同的官能团在有机物分子中基本保持各自的性质，但受其他基团的影响也会有所改变，又可表现出特殊性 ④一种物质具有多种官能团，在按官能团分类时可属于不同的类别，如： 具有三个官能团：羧基、羟基、醛基，所以这个化合物可看作羧酸类，酚类和醛类 ⑤羧基与酯基的区别：中，若R2为氢原子则为羧基，若R2为烃基，则为酯基 ⑥醛基与酮羰基的区别：酮羰基“”两端均为烃基，而醛基中“”至少一端与H原子相连 如：乙醛()，丙酮() ⑦注意醚键与酯基的区别：醚键是两烃基通过O原子相连，酯基是，R为烃基 如：甲乙醚(CH3OC2H5)，甲酸乙酯() 4．官能团和基、根(离子)的比较 官能团 基 根(离子) 概念 决定有机化合物特殊性质的原子或原子团 有机化合物分子中去掉某些原子或原子团后，剩下的原子团 带电荷的原子或原子团 电性 电中性 电中性 带电荷 稳定性 不稳定，不能独立存在 不稳定，不能独立存在 稳定，可存在于溶液中、熔融状态下或晶体中 实例 －OH羟基 －CHO醛基 －CH3甲基 －OH羟基 －CHO醛基 －COOH羧基 NH铵根离子 OH－氢氧根离子 联系 ①根、基与官能团均属于原子或原子团 ②“官能团”属于“基”，但“基”不一定是“官能团”，如：甲基(－CH3)是基，但不是官能团 ③基与基能够结合成分子，根与基不能结合成分子 ④“基”与“根”两者可以相互转化，OH－失去1个电子，可转化为－OH，而—OH获得1个电子，可转化为OH－ · 有机化合物中的共价键 一、共价键的类型 1．共价键的分类 2．有机化合物中的σ键与π键 σ 键 π 键 实例 　 形成过程 氢原子的1s轨道与碳原子的一个sp3杂化轨道沿着两个原子核间的键轴，以“头碰头”的形式相互重叠 两个碳原子均以sp2杂化轨道与氢原子的1s轨道及另一个碳原子的sp2杂化轨道进行重叠，形成4个C－H σ键与1个C－C σ键；两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并肩”的形式从侧面重叠，形成了π键 特点 通过σ键连接的原子或原子团可绕键轴旋转而不会导致化学键的破坏 π键的轨道重叠程度比σ键的小，所以不如σ键牢固，比较容易断裂而发生化学反应。通过π键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转 对称性 轴对称 镜面对称 与有机反应类型的关系 含有C－H σ键，能发生取代反应，如：甲烷分子中含有C—H σ键，可发生取代反应 含有π键，能发生加成反应，如：乙烯和乙炔分子的双键和三键中含有π键，都可以发生加成反应 注意 ①在有机物中，碳原子有4个价电子，价键总数为4(成键数目多) ②碳原子既可以与其他原子形成共价键，碳原子之间也可相互成键，既可以形成单键，也可以形成双键或三键 ③有机物中常见的共价键：、－C≡C－、、－C≡N、、苯环 ④单键可以旋转而(或三键)不能旋转 ⑤多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链和碳环，碳链和碳环还可以相互结合 ⑥在有机物分子中，仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子，连接在双键、三键或在苯环上的碳原子(所连原子的数目少于4)称为不饱和碳原子 二、共价键的极性与有机反应 1．共价键的极性与反应活性 ①不同的成键原子间电负性不同，共用电子对会发生偏移，电负性差值越大，共用电子对偏移程度越大。 ②偏移的程度越大，共价键极性越强，在反应中越容易发生断裂。 ③因此有机化合物的官能团及其邻近的化学键往往是发生化学反应的活性部位。 （1）．乙醇、H2O与Na反应 实验过程 向两只分别盛有蒸馏水和无水乙醇的烧杯中各加入同样大小的钠(绿豆粒大)，观察现象 实验装置 实验现象 金属钠浮在水面上，反应剧烈 金属钠沉在水底，反应平稳 化学方 程式 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 解释 乙醇可以与钠反应产生氢气，是因为乙醇分子中的氢氧键极性较强，能够发生断裂。相同条件下，乙醇与钠反应没有水与钠反应的剧烈，是由于乙醇分子中氢氧键的极性比水分子中氢氧键的极性弱 实验结论 基团之间的相互影响使得官能团中化学键的极性发生变化，从而影响官能团和物质的性质 （2）．乙醇与HBr反应 （1）化学方程式： （2）反应类型：取代反应 （3）反应机理：羟基中氧原子的电负性较大，乙醇分子中的碳氧键极性也较强，在反应中C－O键发生了断裂 2．有机反应特点 共价键的断裂需要吸收能量，而且有机化合物分子中共价键断裂的位置存在多种可能。相对无机反应，有机反应一般反应速率较小，副反应较多，产物比较复杂 三、多角度认识有机物的分子组成与结构 1．表示方法：分子式、电子式、结构式、结构简式、键线式、球棍模型、空间填充模型等 种类 含义 实例 分子式 用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中原子的种类和数目 CH4、C2H4、C2H6 实验式 (最简式) ①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子 ②由最简式可求最简相对分子质量 乙烯的实验式是CH2；葡萄糖(C6H12O6)的实验式是CH2O 电子式 用小黑点等记号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子 结构式 ①用一根短线“－”来表示一对共用电子对，用“—”(单键)、“==”(双键)或“≡”(三键)将原子连接起来 ②具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构 ③表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间构型 乙烷的结构式 结构简式 ①将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后，与碳原子相连的其他原子写在其旁边，并在右下角注明其个数得到的式子即为结构简式，它比结构式书写简单，比较常用。结构式的简便写法，着重突出结构特点(官能团) ②“==”(双键)或“≡”(三键)不能省略；醛基()、羧基()可分别简化成－CHO、－COOH 乙烷的结构简式：CH3CH3 乙醇的结构简式：CH3CH2OH 丙烯的结构简式：CH2==CHCH3 键线式 ①将结构式中碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况，每个拐点或终点均表示一个碳原子，即为键线式 ②每个碳原子都形成四个共价键，不足的用氢原子补足 键线式： 键线式： 球棍模型 小球表示原子，短棍表示价键，用于表示分子的空间结构(立体形状) CH4的球棍模型： 空间填充模型 ①用不同体积的小球表示不同大小的原子 ②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序 CH4的空间填充模型： 有机物键线式书写时的注意事项： ①一般表示含有3个及3个以上碳原子的有机物，只忽略C－H键，其余的化学键不能忽略 ②碳、氢原子不标注，其余原子必须标注(含羟基、醛基和羧基中的氢原子) ③由键线式写分子式时不能忘记两端的碳原子 2．饱和烃与不饱和烃的区别 （1）饱和烃：只含单键的烃，如烷烃 （2）不饱和烃：含有、—C≡C—或的烃。如烯烃、炔烃、芳香烃 · 有机化合物的同分异构现象 一、同分异构现象 1．同分异构体、同分异构现象 （1）同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构的现象 （2）同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体 ①特点：分子式相同，结构不同，性质可能相似也可能不同 ②转化：同分异构体之间的转化是化学变化 2．同分异构体的类型 3．构造异构现象 异构类别 定义 实例 碳架异构 由碳链骨架不同而产生的异构现象 C4H10：CH3—CH2—CH2—CH3 正丁烷 异丁烷 位置异构 由官能团在碳链中位置不同而产生的同分异构现象 C4H8：H2==H—H2—H3 H3—H==H—H3 1－丁烯 2－丁烯 C6H4Cl2： 　 邻二氯苯 间二氯苯 对二氯苯 官能团异构 由官能团类别不同而产生的同分异构现象 C2H6O： 　 乙醇　　　　　　二甲醚　 二、同分异构体的书写和数目判断方法 1．同分异构体的书写步骤 （1）烷烃同分异构体的书写：烷烃只存在碳链异构，书写烷烃同分异构体时一般采用“减碳对称法”，可概括为“两注意、四顺序”，以己烷(C6H14)为例说明(只写碳架结构) ①将分子中所有碳原子连成直链作为主链：C－C－C－C－C－C (a) ②从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种，甲基不能连在①位和⑤位碳原子上，否则与原直链时相同；对于(b)中②位和④位碳原子等效，只能用一个，否则重复 ③从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基)依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种，②位或③位碳原子上不能连乙基，否则主链上会有5个碳原子，则与(b)中结构重复 故C6H14共有5种同分异构体 （2）烯烃、醇同分异构体的书写 烯烃 醇 书写方法 先链后位，即先写出可能的碳链方式，再加上含有的官能团位置，以C4H8为例说明 一般按碳架异构位置异构官能团异构的顺序来书写，以C5H12O为例说明 碳架异构 按照烷烃方法写出4个碳原子的碳架： C－C－C－C． 按照烷烃方法写出5个碳原子的碳架：C－C－C－C－C．、 位置异构 单键变双键，要求相邻的两个碳上至少各有1个氢原子，用箭头表示双键的位置 、 对于醇类，用羟基取代氢原子，在碳链各碳原子上连接羟基，用“↓”表示连接的不同位置 官能团异构 同碳数的烯烃和环烷烃互为官能团异构，环烷烃一般采取减环法，即先写出最大的碳环，侧链先一个侧链，再两个侧链 、 同碳数的醇和醚互为官能团异构，醚的找法是在C－C单键之间插入氧原子 结论 故C4H8在单烯烃范围内的同分异构体共有3种，环烷烃有2种，总共有5种同分异构体 故分子式为C5H12O的有机物共有8种醇和6种醚，总共14种同分异构体 2．同分异构体数目的判断方法 （1）等效氢法：单官能团有机物分子可以看作烃分子中一个氢原子被其他的原子或官能团取代的产物，确定其同分异构体数目时，实质上是看处于不同位置的氢原子的数目，可用“等效氢法”判断 ①同一个碳原子上连接的氢原子等效，如：甲烷(CH4)分子中4个氢原子是等效的 ②同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效，如：新戊烷分子中四个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，也就是说新戊烷分子中的12个H原子是等效的 ③分子中处于对称位置上的氢原子是等效的，如：正丁烷(CH3CH2CH2CH3)分子中两端的甲基6个氢原子等效，中间的两个亚甲基的4个氢原子也是等效的 （2）定一移一法：对于二元取代物的同分异构体的判断，可先固定一个取代基的位置，再移动另一个取代基，以确定同分异构体的数目 如：CH3CH2CH3的二氯代物数目：第1步固定1个Cl原子有2种：①，②。第2步固定第2个氯原子：①有3种，②有2种，其中①b和②d重复，故CH3CH2CH3的二氯代物有4种 （3）烃基取代法 ①常见的烷基的同分异构体的数目 烷基 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基 个数 1 1 2 4 8 ②将有机物分子拆分为烃基和官能团两部分，根据烃基同分异构体的数目，确定目标分子的数目，如C4H10O属于醇的可改写为C4H9－OH，共有4种结构，C5H10O属于醛的可改写为C4H9－CHO，共有4种结构 （4）替代法：若烃中含有a个氢原子，则其n元取代物和(a－n)元取代物的同分异构体数目相同 如：二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体，则四氯苯(C6H2Cl4)也有3种同分异构体(将H替代Cl) （5）组合法：的苯环的一氯代物有3×4＝12种 · 有机化合物的分离、提纯 一、研究有机化合物的基本步骤 二、有机化学中常用的分离、提纯方法 (一)蒸馏 原理 利用沸点差异分离和提纯液态有机化合物。 适用条件 ①液态有机物中含有少量杂质；②有机物热稳定性较高；③有机物与杂质的沸点相差较大(一般约大于30 ℃)。 蒸馏的实验装置及注意事项 ①实验装置：在横线上写出相应仪器的名称 ②注意事项 a．蒸馏烧瓶底部要垫陶土网，烧瓶内液体体积约为其容积的～； b．温度计水银球位置：蒸馏烧瓶的支管口处； c．加碎瓷片的目的：防止液体暴沸； d．冷凝管中水的流向：下口流入，上口流出； e．先通冷凝水再加热蒸馏烧瓶。 【特别提醒】 当互溶的两种液态有机物中各组分的沸点相差较小时，可以将混合物“预处理”，一般先将其中的一种物质转化为不挥发的盐类化合物，再进行蒸馏。比如乙醇中混有乙酸，可先加生石灰，将乙酸转化为乙酸钙再蒸馏。 (二)萃取 原理 ①液-液萃取：利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解度不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。 ②固-液萃取：用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。 萃取剂及其 选择条件 ①萃取用的溶剂称为萃取剂，常用的萃取剂有乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等。 ②萃取剂的选择条件 a．萃取剂与原溶剂不互溶； b．溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度； c．萃取剂与原溶液中的成分不反应。 装置及操作要求 加萃取剂后充分振荡，静置分层后，将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔。注意漏斗下端管口尖嘴部分紧靠烧杯内壁。打开分液漏斗活塞，下层液体从下口放出，并及时关闭活塞，上层液体从上口倒出 【特别提醒】 将萃取后的两层液体分开的操作，称为分液。分液也可以单独进行，用来分离互不相溶的两种液体。 (三)重结晶 原理 利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去。 选择溶剂的条件 ①杂质在溶剂中的溶解度很小或很大； ②被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大，能够进行冷却结晶。 实验探究：重结晶法提纯苯甲酸 实验流程及装置 实验要点 a．原理：苯甲酸在不同温度的蒸馏水中溶解度不同。主要操作步骤：加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤洗涤、干燥称量。 b．加热是为了增大苯甲酸的溶解度，使苯甲酸充分溶解。趁热过滤是为了防止苯甲酸提前结晶析出。 c．实验操作中多次用到了玻璃棒，作用分别为：①溶解时搅拌，加快溶解速率；②过滤、洗涤时引流。 d．如何检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净？ 用适量蒸馏水洗涤过滤器中的苯甲酸晶体，取少量最后一次洗涤后的液体于一洁净的试管中，滴加几滴硝酸银溶液，观察是否有沉淀产生。若无沉淀产生，则氯化钠被除净。 【特别提醒】 结晶与重结晶的比较 结晶 重结晶 含义 物质从溶液中以晶体形式析出的过程。包括“冷却结晶法”和“蒸发结晶法” 将晶体溶于溶剂，使之重新从溶液中结晶析出的过程 相关 操作 ①冷却结晶法：将热的饱和溶液慢慢冷却析出晶体，适用于溶解度随温度变化大的物质，如KNO3。 ②蒸发结晶法：把溶液蒸发至大量晶体析出，适用于溶解度随温度变化不大的物质，如NaCl。 先加热溶解，趁热过滤后再冷却结晶，如提纯苯甲酸 目的 获得晶体 提纯或分离物质 (四)色谱法 原理 装置 色谱法是当样品随着流动相经过固定相时，因样品中不同组分在两相间的分配不同而实现分离。目前常用的固定相有硅胶、氧化铝等。 · 有机物分子式和结构式的确定 一、有机化合物实验式和分子式的确定 1．确定实验式——元素分析 实验式：有机化合物分子内各元素原子的最简整数比，又称为最简式 如：乙酸的分子式为C2H4O2，实验式为CH2O （1）元素分析 ①定性分析——确定有机物的元素组成 用化学方法测定有机物分子的元素组成。如：燃烧后，一般C生成CO2、H生成H2O、N生成N2、S生成SO2、Cl生成HCl ②定量分析——确定有机物的实验式 将一定量的有机化合物燃烧，转化为简单的无机化合物，并定量测定各产物的质量，从而推算出有机物中各组成元素的质量分数，然后计算出该有机化合物分子内各元素原子的最简整数比，确定其实验式 （2）李比希法确定实验式 （3）实验式(最简式)与分子式的关系：分子式＝(最简式)n 2．确定分子式 （1）质谱法——测定相对分子质量 ①原理：质谱仪用高能电子流等轰击样品，使有机分子失去电子，形成带正电荷的分子离子和碎片离子等。这些离子因质量不同、电荷不同，在电场和磁场中的运动行为不同。计算机对其进行分析后，得到它们的相对质量与电荷数的比值，即质荷比 ②质谱图：以质荷比为横坐标，以各类离子的相对丰度为纵坐标，根据记录结果所建立的坐标图 ③相对分子质量确定：质谱图中最右侧的分子离子峰或质荷比最大值表示样品中分子的相对分子质量 ④示例说明：下图是某未知物A(实验式为C2H6O)的质谱图，由此可确定该未知物的相对分子质量为46 （2）确定分子式——在确定了物质的实验式(最简式)和相对分子质量之后，就可进一步确定其分子式 计算依据：分子式是实验式的整数倍 注意：由于有机物普遍存在同分异构现象，因此在确定有机物的分子式后，还不能直接确定有机物的结构式 二、有机物分子结构的确定——波谱分析 1．红外光谱 （1）原理：有机化合物受到红外线照射时，能吸收与它的某些化学键或官能团的振动频率相同的红外线，通过红外光谱仪的记录形成该有机化合物的红外光谱图。谱图中不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置 （2）作用：分析红外光谱图，可判断分子中含有的化学键或官能团的信息 （3）实例：分子式为C2H6O的有机物A有如下两种可能的结构：CH3CH2OH或CH3OCH3，利用红外光谱来测定，分子中有O－H或－OH可确定A的结构简式为CH3CH2OH 2．核磁共振氢谱 （1）原理：处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图上出现的位置不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比 （2）作用：测定有机物分子中氢原子的类型和数目 （3）分析：吸收峰数目＝氢原子的类型数，吸收峰面积比＝氢原子个数比 （4）实例：分子式为C2H6O的有机物A的核磁共振氢谱如图，可知A中有3种不同化学环境的氢原子且个数比为3∶2∶1，可推知该有机物的结构应为CH3CH2OH 3．X射线衍射 （1）原理：X射线是一种波长很短(约10－10m)的电磁波，它和晶体中的原子相互作用可以产生衍射图 （2）作用：可获得分子结构的有关数据，如键长、键角等，将X射线衍射技术用于有机化合物(特别是复杂的生物大分子)晶体结构的测定，可以获得更为直接而详尽的结构信息 注意： ①红外光谱可以测量出化学键或官能团的种类，但不能测出化学键或官能团的个数 ②核磁共振氢谱中吸收峰的数目代表的是氢原子的种类而非氢原子的个数 1．（2024·浙江·高考真题）关于有机物检测，下列说法正确的是 A．用浓溴水可鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚 B．用红外光谱可确定有机物的元素组成 C．质谱法测得某有机物的相对分子质量为72，可推断其分子式为 D．麦芽糖与稀硫酸共热后加溶液调至碱性，再加入新制氢氧化铜并加热，可判断麦芽糖是否水解 2．（2021·浙江·高考真题）下列表示不正确的是 A．乙炔的实验式 B．乙醛的结构简式 C．2，3-二甲基丁烷的键线式 D．乙烷的球棍模型 3．（2021·全国甲卷·高考真题）下列叙述正确的是 A．甲醇既可发生取代反应也可发生加成反应 B．用饱和碳酸氢钠溶液可以鉴别乙酸和乙醇 C．烷烃的沸点高低仅取决于碳原子数的多少 D．戊二烯与环戊烷互为同分异构体 4．（2009·安徽·高考真题）北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂，以保证鲜花盛开，S-诱抗素的分子结构如图，下列关于该分子说法正确的是 A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基 B．含有苯环、羟基、羰基、羧基 C．含有羟基、羰基、羧基、酯基 D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基 5．（2017·上海·高考真题）下列有机物命名正确的是 A．3，3—二甲基丁烷 B．3—乙基丁烷 C．2，2—二甲基丁烷 D．2，3，3—三甲基丁烷 6．（2014·新课标Ⅰ·高考真题）下列化合物中同分异构体数目最少的是(　　) A．戊烷 B．戊醇 C．戊烯 D．乙酸乙酯 7．（2016·上海·高考真题）轴烯是一类独特的星形环烃。三元轴烯()与苯(　　) A．均为芳香烃 B．互为同素异形体 C．互为同系物 D．互为同分异构体 8．（2013·重庆·高考真题）按以下实验方案可以从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。 下列说法错误的是（  ） A．步骤（1）需要过滤装置 B．步骤（2）需要用到分液漏斗 C．步骤（3）需要用到坩埚 D．步骤（4）需要蒸馏装置 9．（2021·河北·高考真题）苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是 A．是苯的同系物 B．分子中最少8个碳原子共平面 C．一氯代物有6种(不考虑立体异构) D．分子中含有4个碳碳双键 10．（2011·海南·高考真题）下列化合物中，核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2的是 A． B． C． D． 11．（2019·全国II卷·高考真题）分子式为C4H8BrCl的有机物共有（不含立体异构） A．8种 B．10种 C．12种 D．14种 12．（2022·北京·高考真题）我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一、一种具有聚集诱导发光性能的物质，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是 A．分子中N原子有、两种杂化方式 B．分子中含有手性碳原子 C．该物质既有酸性又有碱性 D．该物质可发生取代反应、加成反应 13．（2021·江苏·高考真题）化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体，可由下列反应制得。 下列有关X、Y、Z的说法正确的是 A．1molX中含有2mol碳氧π键 B．Y与足量HBr反应生成的有机化合物中不含手性碳原子 C．Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大 D．X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物相同 14．（2023·辽宁·高考真题）冠醚因分子结构形如皇冠而得名，某冠醚分子c可识别，其合成方法如下。下列说法错误的是 A．该反应为取代反应 B．a、b均可与溶液反应 C．c核磁共振氢谱有3组峰 D．c可增加在苯中的溶解度 15．（2024·贵州·高考真题）贵州盛产灵芝等中药材。灵芝酸B是灵芝的主要活性成分之一，其结构简式如图。下列说法错误的是 A．分子中只有4种官能团 B．分子中仅含3个手性碳原子 C．分子中碳原子的杂化轨道类型是和 D．该物质可发生酯化反应、加成反应和氧化反应 16．（2012·全国·高考真题）化合物A（C11H8O4）在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C。回答下列问题： （1）B的分子式为C2H4O2，分子中只有一个官能团，则B的结构简式是 ，B与乙醇在浓硫酸催化下加热反应生成D，该反应的化学方程式是 ，该反应的类型是 ；写出两种能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式 。 （2）C是芳香化合物，相对分子质量为180，其碳的质量分数为60.0%，氢的质量分数为4.4%，其余为氧，则C的分子式是 。 （3）已知C的芳环上有三个取代基，其中一个取代基无支链，且还有能使溴的四氯化碳溶液褪色的官能团及能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团，则该取代基上的官能团名称是 ，另外两个取代基相同，分别位于该取代基的邻位和对位，则C的结构简式是 。 （4）A的结构简式是 。 一、选择题（每题一个正确答案，每题3分，共54分） 1．（2016·全国I卷·高考真题）下列关于有机化合物的说法正确的是 A．2-甲基丁烷也称为异丁烷 B．由乙烯生成乙醇属于加成反应 C．C4H9Cl有3种同分异构体 D．油脂和蛋白质都属于高分子化合物 2．（2017·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．表示质子数为6、中子数为8的核素 B．甲醇(CH3OH)和甘油()互为同系物 C．C5H12的同分异构体有3种，其沸点各不相同 D．CH3CH2CH2CH(CH3)2的名称是2-甲基戊烷 3．（2017·上海·高考真题）下列物质中与CH4互为同系物的是 A．C6H6 B．C2H4 C．C3H8 D．C2H2 4．（2016·上海·高考真题）烷烃  的命名正确的是 A．4-甲基-3-丙基戊烷 B．3-异丙基己烷 C．2-甲基-3-丙基戊烷 D．2-甲基-3-乙基己烷 5．（2024·广东·高考真题）提纯苯甲酸粗品(含少量和泥沙)的过程如下。其中，操作X为 A．加热蒸馏 B．加水稀释 C．冷却结晶 D．萃取分液 6．（2024·山东·高考真题）我国科学家在青蒿素研究方面为人类健康作出了巨大贡献。在青蒿素研究实验中，下列叙述错误的是 A．通过萃取法可获得含青蒿素的提取液 B．通过X射线衍射可测定青蒿素晶体结构 C．通过核磁共振谱可推测青蒿素相对分子质量 D．通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团 7．（2012·海南·高考真题）分子式为C10H14的单取代芳烃芳香烃，其可能的结构有 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 8．（2019·海南·高考真题）下列各组化合物中不互为同分异构体的是 A． B． C． D． 9．（2017·上海·高考真题）下列各组不属于同分异构体的是 A．丙三醇与乙醇 B．2—甲基丙烷与正丁烷 C．葡萄糖和果糖 D．乙酸与甲酸甲酯 10．（2023·湖南·高考真题）下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是 A．重结晶法提纯苯甲酸：①②③ B．蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4：③⑤⑥ C．浓硫酸催化乙醇制备乙烯：③⑤ D．酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度：④⑥ 11．（2024·湖北·高考真题）关于物质的分离、提纯，下列说法错误的是 A．蒸馏法分离和 B．过滤法分离苯酚和溶液 C．萃取和柱色谱法从青蒿中提取分离青蒿素 D．重结晶法提纯含有少量食盐和泥沙的苯甲酸 12．（2021·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．用纸层析法分离Fe3+和Cu2+，将滤纸上的试样点完全浸入展开剂可提高分离效果 B．将CoCl2·6H2O晶体溶于95%乙醇，加水稀释，溶液颜色由蓝色逐渐转变为粉红色 C．乙酰水杨酸粗产品中加入足量碳酸氢钠溶液，充分反应后过滤，可除去聚合物杂质 D．某些强氧化剂(如：氯酸钾、高锰酸钾)及其混合物不能研磨，否则可能引起爆炸 13．（2023·浙江·高考真题）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缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹 D．操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体 14．（2023·辽宁·高考真题）在光照下，螺吡喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是 A．均有手性碳原子 B．互为同分异构体 C．N原子杂化方式相同 D．闭环螺吡喃亲水性更好 15．（2016·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构) B．CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上 C．按系统命名法，化合物的名称是2，3，4−三甲基−2−乙基戊烷 D．与都是α−氨基酸且互为同系物 16．（2022·重庆·高考真题）关于M的说法正确的是 A．分子式为C12H16O6 B．含三个手性碳原子 C．所有氧原子共平面 D．与(CH3)2C=O互为同系物 17．（2024·甘肃·高考真题）曲美托嗪是一种抗焦虑药，合成路线如下所示，下列说法错误的是 A．化合物I和Ⅱ互为同系物 B．苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚 C．化合物Ⅱ能与溶液反应 D．曲美托嗪分子中含有酰胺基团 18．（2014·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．乳酸薄荷醇酯()仅能发生水解、氧化、消去反应 B．乙醛和丙烯醛()不是同系物，它们与氢气充分反应后的产物也不是同系物 C．淀粉和纤维素在酸催化下完全水解后的产物都是葡萄糖 D．CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3互为同分异构体，1H－NMR谱显示两者均有三种不同的氢原子且三种氢原子的比例相同，故不能用1H－NMR来鉴别 二、解答题（共46分） 19．（2007·北京·高考真题）（14分）碳、氢、氧3种元素组成的有机物A，相对分子质量为102，含氢的质量分数为9.8%，分子氢原子个数为氧的5倍。 （1）A的分子式是 。 （2）A有2个不同的含氧官能团，其名称是 。 （3）一定条件下，A与氢气反应生成B，B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团。 ①A的结构简式是 。 ②A不能发生的反应是(填写序号字母) 。 a.取代反应             b.消去反应             c.酯化反应 d.还原反应 （4）写出两个与A具有相同官能团、并带有支链的同分异构体的结构简式： 、 。 （5）A还有另一类酯类同分异构体，该异构体在酸性条件下水解，生成两种相对分子质量相同的化合物，其中一种的分子中有2个甲基，此反应的化学方程式是 。 （6）已知环氧氯丙烷可与乙二醇发生如下聚合反应： B也能与环氧氯丙烷发生类似反应生成高聚物，该高聚物的结构简式是 。 20．（2013·江苏·高考真题）（16分）3，5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体，可用于天然物质白柠檬素的合成。一种以间苯三酚为原料的合成反应如下： 甲醇、乙醚和3，5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表： 物质 沸点/℃ 熔点/℃ 密度(20℃) / g·cm-3 溶解性 甲醇 64. 7 0. 7915 易溶于水 乙醚 34. 5 0. 7138 微溶于水 3，5-二甲氧基苯酚 33 ~36 易溶于甲醇、乙醚，微溶于水 （1）反应结束后，先分离出甲醇，再加入乙醚进行萃取。①分离出甲醇的操作是的 。 ②萃取用到的分液漏斗使用前需 并洗净，分液时有机层在分液漏斗的 填（“上”或“下”）层。 （2）分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是 ；用饱和食盐水洗涤的目的是 。 （3）洗涤完成后，通过以下操作分离、提纯产物，正确的操作顺序是 (填字母)。 a．蒸馏除去乙醚 b．．重结晶 c．过滤除去干燥剂 d．加入无水CaCl2干燥 （4）固液分离常采用减压过滤。为了防止倒吸，减压过滤完成后应先 ，再 。 21．（2023·全国乙卷·高考真题）（16分）元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。 回答下列问题： （1）将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先 ，而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，检查 。依次点燃煤气灯 ，进行实验。 （2）O2的作用有 。CuO的作用是 (举1例，用化学方程式表示)。 （3）c和d中的试剂分别是 、 (填标号)。c和d中的试剂不可调换，理由是 。 A．CaCl2     B．NaCl     C．碱石灰(CaO+NaOH)     D．Na2SO3 （4）Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后，应进行操作： 。取下c和d管称重。 （5）若样品CxHyOz为0.0236g，实验结束后，c管增重0.0108g，d管增重0.0352g。质谱测得该有机物的相对分子量为118，其分子式为 。 25 / 26 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$ · 有机化合物的分类方法 一、依据碳骨架分类 1．根据碳原子组成的分子骨架：有机化合物主要分为链状化合物和环状化合物。链状化合物又可分为脂肪烃和脂肪烃衍生物；环状化合物又可分为脂环化合物和芳香族化合物，脂环化合物包括脂环烃和脂环烃衍生物，芳香族化合物包括芳香烃和芳香烃衍生物 注意 ①链状化合物通常又称为脂肪(族)化合物，原因是这类化合物最初是从动物脂肪中获取的 如：CH3CH2CH2CH3、CH2==CHCH2CH3、CHCCH2CH3、CH3CH2CH2CH2OH和CH3CH2Br等 ②脂肪烃一般包括烷烃、烯烃和炔烃 ③脂环化合物与芳香族化合物的区别 a．脂环化合物：不含苯环的碳环化合物都属于脂环化合物 如：(环戊烷)、(环己烯)、(环己醇)等 b．芳香化合物：含一个或多个苯环的化合物均称为芳香族化合物 如：(苯)、(萘)、(溴苯)等 ④芳香化合物中的苯环、脂环化合物中的碳环可能是一个，也可能是两个或多个 ⑤芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物关系 ⑥环状化合物还包括杂环化合物，即构成环的原子除碳原子外，还有其他原子，如：氮原子，氧原子等 如：吡啶()、呋喃() 2．烃的分类 （1）定义：仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃 （2）烃的分类 二、依据官能团分类 1．烃的衍生物 （1）烃的衍生物：烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代得到的物质，如：CH3Cl、CH3OH、HCHO等 （2）常见烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯 2．官能团 （1）定义：决定有机化合物特性的原子或原子团 （2）常见的官能团：碳碳双键()、碳碳三键(－C≡C－)、碳卤键(－X)、羟基(－OH)、醚键()、醛基(－CHO)、羰基()、羧基(－COOH)、酯基(－COOC)、氨基(－NH2)、硝基(－NO2) 3．依据官能团分类 有机化合物类别 官能团名称 官能团结构 代表物名称 代表物结构简式 烃 烷烃 — — 甲烷 CH4 烯烃 碳碳双键 乙烯 乙烯CH2==CH2 炔烃 碳碳三键 —C≡C— 乙炔 CH≡CH 芳香烃 — — 苯 烃 的 衍 生 物 卤代烃 碳卤键 溴乙烷 CH3CH2Br 醇 羟基 －OH 乙醇 CH3CH2OH 酚 羟基 －OH 苯酚 醚 醚键 乙醚 CH3CH2OCH2CH3 醛 醛基 乙醛 CH3CHO 酮 酮羰基 丙酮 CH3COCH3 羧酸 羧基 乙酸 CH3COOH 酯 酯基 乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3 胺 氨基 －NH2 甲胺 CH3NH2 酰胺 酰胺基 乙酰胺 CH3CONH2 注意 ①碳碳双键和碳碳三键决定了烯烃和炔烃的化学性质，是烯烃和炔烃的官能团。苯环、烷基不是官能团 ②含有相同官能团的有机物不一定是同类物质。如：芳香醇和酚官能团相同，但类别不同 a．醇：羟基与链烃基、脂环烃或与芳香烃侧链上的碳原子相连。如：、、等 b．酚：羟基与苯环上的碳原子直接相连。如：、、 ③同一种烃的衍生物可以含有多个官能团，它们可以相同也可以不同，不同的官能团在有机物分子中基本保持各自的性质，但受其他基团的影响也会有所改变，又可表现出特殊性 ④一种物质具有多种官能团，在按官能团分类时可属于不同的类别，如： 具有三个官能团：羧基、羟基、醛基，所以这个化合物可看作羧酸类，酚类和醛类 ⑤羧基与酯基的区别：中，若R2为氢原子则为羧基，若R2为烃基，则为酯基 ⑥醛基与酮羰基的区别：酮羰基“”两端均为烃基，而醛基中“”至少一端与H原子相连 如：乙醛()，丙酮() ⑦注意醚键与酯基的区别：醚键是两烃基通过O原子相连，酯基是，R为烃基 如：甲乙醚(CH3OC2H5)，甲酸乙酯() 4．官能团和基、根(离子)的比较 官能团 基 根(离子) 概念 决定有机化合物特殊性质的原子或原子团 有机化合物分子中去掉某些原子或原子团后，剩下的原子团 带电荷的原子或原子团 电性 电中性 电中性 带电荷 稳定性 不稳定，不能独立存在 不稳定，不能独立存在 稳定，可存在于溶液中、熔融状态下或晶体中 实例 －OH羟基 －CHO醛基 －CH3甲基 －OH羟基 －CHO醛基 －COOH羧基 NH铵根离子 OH－氢氧根离子 联系 ①根、基与官能团均属于原子或原子团 ②“官能团”属于“基”，但“基”不一定是“官能团”，如：甲基(－CH3)是基，但不是官能团 ③基与基能够结合成分子，根与基不能结合成分子 ④“基”与“根”两者可以相互转化，OH－失去1个电子，可转化为－OH，而—OH获得1个电子，可转化为OH－ · 有机化合物中的共价键 一、共价键的类型 1．共价键的分类 2．有机化合物中的σ键与π键 σ 键 π 键 实例 　 形成过程 氢原子的1s轨道与碳原子的一个sp3杂化轨道沿着两个原子核间的键轴，以“头碰头”的形式相互重叠 两个碳原子均以sp2杂化轨道与氢原子的1s轨道及另一个碳原子的sp2杂化轨道进行重叠，形成4个C－H σ键与1个C－C σ键；两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并肩”的形式从侧面重叠，形成了π键 特点 通过σ键连接的原子或原子团可绕键轴旋转而不会导致化学键的破坏 π键的轨道重叠程度比σ键的小，所以不如σ键牢固，比较容易断裂而发生化学反应。通过π键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转 对称性 轴对称 镜面对称 与有机反应类型的关系 含有C－H σ键，能发生取代反应，如：甲烷分子中含有C—H σ键，可发生取代反应 含有π键，能发生加成反应，如：乙烯和乙炔分子的双键和三键中含有π键，都可以发生加成反应 注意 ①在有机物中，碳原子有4个价电子，价键总数为4(成键数目多) ②碳原子既可以与其他原子形成共价键，碳原子之间也可相互成键，既可以形成单键，也可以形成双键或三键 ③有机物中常见的共价键：、－C≡C－、、－C≡N、、苯环 ④单键可以旋转而(或三键)不能旋转 ⑤多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链和碳环，碳链和碳环还可以相互结合 ⑥在有机物分子中，仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子，连接在双键、三键或在苯环上的碳原子(所连原子的数目少于4)称为不饱和碳原子 二、共价键的极性与有机反应 1．共价键的极性与反应活性 ①不同的成键原子间电负性不同，共用电子对会发生偏移，电负性差值越大，共用电子对偏移程度越大。 ②偏移的程度越大，共价键极性越强，在反应中越容易发生断裂。 ③因此有机化合物的官能团及其邻近的化学键往往是发生化学反应的活性部位。 （1）．乙醇、H2O与Na反应 实验过程 向两只分别盛有蒸馏水和无水乙醇的烧杯中各加入同样大小的钠(绿豆粒大)，观察现象 实验装置 实验现象 金属钠浮在水面上，反应剧烈 金属钠沉在水底，反应平稳 化学方 程式 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 解释 乙醇可以与钠反应产生氢气，是因为乙醇分子中的氢氧键极性较强，能够发生断裂。相同条件下，乙醇与钠反应没有水与钠反应的剧烈，是由于乙醇分子中氢氧键的极性比水分子中氢氧键的极性弱 实验结论 基团之间的相互影响使得官能团中化学键的极性发生变化，从而影响官能团和物质的性质 （2）．乙醇与HBr反应 （1）化学方程式： （2）反应类型：取代反应 （3）反应机理：羟基中氧原子的电负性较大，乙醇分子中的碳氧键极性也较强，在反应中C－O键发生了断裂 2．有机反应特点 共价键的断裂需要吸收能量，而且有机化合物分子中共价键断裂的位置存在多种可能。相对无机反应，有机反应一般反应速率较小，副反应较多，产物比较复杂 三、多角度认识有机物的分子组成与结构 1．表示方法：分子式、电子式、结构式、结构简式、键线式、球棍模型、空间填充模型等 种类 含义 实例 分子式 用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中原子的种类和数目 CH4、C2H4、C2H6 实验式 (最简式) ①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子 ②由最简式可求最简相对分子质量 乙烯的实验式是CH2；葡萄糖(C6H12O6)的实验式是CH2O 电子式 用小黑点等记号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子 结构式 ①用一根短线“－”来表示一对共用电子对，用“—”(单键)、“==”(双键)或“≡”(三键)将原子连接起来 ②具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构 ③表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间构型 乙烷的结构式 结构简式 ①将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后，与碳原子相连的其他原子写在其旁边，并在右下角注明其个数得到的式子即为结构简式，它比结构式书写简单，比较常用。结构式的简便写法，着重突出结构特点(官能团) ②“==”(双键)或“≡”(三键)不能省略；醛基()、羧基()可分别简化成－CHO、－COOH 乙烷的结构简式：CH3CH3 乙醇的结构简式：CH3CH2OH 丙烯的结构简式：CH2==CHCH3 键线式 ①将结构式中碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况，每个拐点或终点均表示一个碳原子，即为键线式 ②每个碳原子都形成四个共价键，不足的用氢原子补足 键线式： 键线式： 球棍模型 小球表示原子，短棍表示价键，用于表示分子的空间结构(立体形状) CH4的球棍模型： 空间填充模型 ①用不同体积的小球表示不同大小的原子 ②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序 CH4的空间填充模型： 有机物键线式书写时的注意事项： ①一般表示含有3个及3个以上碳原子的有机物，只忽略C－H键，其余的化学键不能忽略 ②碳、氢原子不标注，其余原子必须标注(含羟基、醛基和羧基中的氢原子) ③由键线式写分子式时不能忘记两端的碳原子 2．饱和烃与不饱和烃的区别 （1）饱和烃：只含单键的烃，如烷烃 （2）不饱和烃：含有、—C≡C—或的烃。如烯烃、炔烃、芳香烃 · 有机化合物的同分异构现象 一、同分异构现象 1．同分异构体、同分异构现象 （1）同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构的现象 （2）同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体 ①特点：分子式相同，结构不同，性质可能相似也可能不同 ②转化：同分异构体之间的转化是化学变化 2．同分异构体的类型 3．构造异构现象 异构类别 定义 实例 碳架异构 由碳链骨架不同而产生的异构现象 C4H10：CH3—CH2—CH2—CH3 正丁烷 异丁烷 位置异构 由官能团在碳链中位置不同而产生的同分异构现象 C4H8：H2==H—H2—H3 H3—H==H—H3 1－丁烯 2－丁烯 C6H4Cl2： 　 邻二氯苯 间二氯苯 对二氯苯 官能团异构 由官能团类别不同而产生的同分异构现象 C2H6O： 　 乙醇　　　　　　二甲醚　 二、同分异构体的书写和数目判断方法 1．同分异构体的书写步骤 （1）烷烃同分异构体的书写：烷烃只存在碳链异构，书写烷烃同分异构体时一般采用“减碳对称法”，可概括为“两注意、四顺序”，以己烷(C6H14)为例说明(只写碳架结构) ①将分子中所有碳原子连成直链作为主链：C－C－C－C－C－C (a) ②从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种，甲基不能连在①位和⑤位碳原子上，否则与原直链时相同；对于(b)中②位和④位碳原子等效，只能用一个，否则重复 ③从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基)依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种，②位或③位碳原子上不能连乙基，否则主链上会有5个碳原子，则与(b)中结构重复 故C6H14共有5种同分异构体 （2）烯烃、醇同分异构体的书写 烯烃 醇 书写方法 先链后位，即先写出可能的碳链方式，再加上含有的官能团位置，以C4H8为例说明 一般按碳架异构位置异构官能团异构的顺序来书写，以C5H12O为例说明 碳架异构 按照烷烃方法写出4个碳原子的碳架： C－C－C－C． 按照烷烃方法写出5个碳原子的碳架：C－C－C－C－C．、 位置异构 单键变双键，要求相邻的两个碳上至少各有1个氢原子，用箭头表示双键的位置 、 对于醇类，用羟基取代氢原子，在碳链各碳原子上连接羟基，用“↓”表示连接的不同位置 官能团异构 同碳数的烯烃和环烷烃互为官能团异构，环烷烃一般采取减环法，即先写出最大的碳环，侧链先一个侧链，再两个侧链 、 同碳数的醇和醚互为官能团异构，醚的找法是在C－C单键之间插入氧原子 结论 故C4H8在单烯烃范围内的同分异构体共有3种，环烷烃有2种，总共有5种同分异构体 故分子式为C5H12O的有机物共有8种醇和6种醚，总共14种同分异构体 2．同分异构体数目的判断方法 （1）等效氢法：单官能团有机物分子可以看作烃分子中一个氢原子被其他的原子或官能团取代的产物，确定其同分异构体数目时，实质上是看处于不同位置的氢原子的数目，可用“等效氢法”判断 ①同一个碳原子上连接的氢原子等效，如：甲烷(CH4)分子中4个氢原子是等效的 ②同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效，如：新戊烷分子中四个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，也就是说新戊烷分子中的12个H原子是等效的 ③分子中处于对称位置上的氢原子是等效的，如：正丁烷(CH3CH2CH2CH3)分子中两端的甲基6个氢原子等效，中间的两个亚甲基的4个氢原子也是等效的 （2）定一移一法：对于二元取代物的同分异构体的判断，可先固定一个取代基的位置，再移动另一个取代基，以确定同分异构体的数目 如：CH3CH2CH3的二氯代物数目：第1步固定1个Cl原子有2种：①，②。第2步固定第2个氯原子：①有3种，②有2种，其中①b和②d重复，故CH3CH2CH3的二氯代物有4种 （3）烃基取代法 ①常见的烷基的同分异构体的数目 烷基 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基 个数 1 1 2 4 8 ②将有机物分子拆分为烃基和官能团两部分，根据烃基同分异构体的数目，确定目标分子的数目，如C4H10O属于醇的可改写为C4H9－OH，共有4种结构，C5H10O属于醛的可改写为C4H9－CHO，共有4种结构 （4）替代法：若烃中含有a个氢原子，则其n元取代物和(a－n)元取代物的同分异构体数目相同 如：二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体，则四氯苯(C6H2Cl4)也有3种同分异构体(将H替代Cl) （5）组合法：的苯环的一氯代物有3×4＝12种 · 有机化合物的分离、提纯 一、研究有机化合物的基本步骤 二、有机化学中常用的分离、提纯方法 (一)蒸馏 原理 利用沸点差异分离和提纯液态有机化合物。 适用条件 ①液态有机物中含有少量杂质；②有机物热稳定性较高；③有机物与杂质的沸点相差较大(一般约大于30 ℃)。 蒸馏的实验装置及注意事项 ①实验装置：在横线上写出相应仪器的名称 ②注意事项 a．蒸馏烧瓶底部要垫陶土网，烧瓶内液体体积约为其容积的～； b．温度计水银球位置：蒸馏烧瓶的支管口处； c．加碎瓷片的目的：防止液体暴沸； d．冷凝管中水的流向：下口流入，上口流出； e．先通冷凝水再加热蒸馏烧瓶。 【特别提醒】 当互溶的两种液态有机物中各组分的沸点相差较小时，可以将混合物“预处理”，一般先将其中的一种物质转化为不挥发的盐类化合物，再进行蒸馏。比如乙醇中混有乙酸，可先加生石灰，将乙酸转化为乙酸钙再蒸馏。 (二)萃取 原理 ①液-液萃取：利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解度不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。 ②固-液萃取：用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。 萃取剂及其 选择条件 ①萃取用的溶剂称为萃取剂，常用的萃取剂有乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等。 ②萃取剂的选择条件 a．萃取剂与原溶剂不互溶； b．溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度； c．萃取剂与原溶液中的成分不反应。 装置及操作要求 加萃取剂后充分振荡，静置分层后，将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔。注意漏斗下端管口尖嘴部分紧靠烧杯内壁。打开分液漏斗活塞，下层液体从下口放出，并及时关闭活塞，上层液体从上口倒出 【特别提醒】 将萃取后的两层液体分开的操作，称为分液。分液也可以单独进行，用来分离互不相溶的两种液体。 (三)重结晶 原理 利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去。 选择溶剂的条件 ①杂质在溶剂中的溶解度很小或很大； ②被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大，能够进行冷却结晶。 实验探究：重结晶法提纯苯甲酸 实验流程及装置 实验要点 a．原理：苯甲酸在不同温度的蒸馏水中溶解度不同。主要操作步骤：加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤洗涤、干燥称量。 b．加热是为了增大苯甲酸的溶解度，使苯甲酸充分溶解。趁热过滤是为了防止苯甲酸提前结晶析出。 c．实验操作中多次用到了玻璃棒，作用分别为：①溶解时搅拌，加快溶解速率；②过滤、洗涤时引流。 d．如何检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净？ 用适量蒸馏水洗涤过滤器中的苯甲酸晶体，取少量最后一次洗涤后的液体于一洁净的试管中，滴加几滴硝酸银溶液，观察是否有沉淀产生。若无沉淀产生，则氯化钠被除净。 【特别提醒】 结晶与重结晶的比较 结晶 重结晶 含义 物质从溶液中以晶体形式析出的过程。包括“冷却结晶法”和“蒸发结晶法” 将晶体溶于溶剂，使之重新从溶液中结晶析出的过程 相关 操作 ①冷却结晶法：将热的饱和溶液慢慢冷却析出晶体，适用于溶解度随温度变化大的物质，如KNO3。 ②蒸发结晶法：把溶液蒸发至大量晶体析出，适用于溶解度随温度变化不大的物质，如NaCl。 先加热溶解，趁热过滤后再冷却结晶，如提纯苯甲酸 目的 获得晶体 提纯或分离物质 (四)色谱法 原理 装置 色谱法是当样品随着流动相经过固定相时，因样品中不同组分在两相间的分配不同而实现分离。目前常用的固定相有硅胶、氧化铝等。 · 有机物分子式和结构式的确定 一、有机化合物实验式和分子式的确定 1．确定实验式——元素分析 实验式：有机化合物分子内各元素原子的最简整数比，又称为最简式 如：乙酸的分子式为C2H4O2，实验式为CH2O （1）元素分析 ①定性分析——确定有机物的元素组成 用化学方法测定有机物分子的元素组成。如：燃烧后，一般C生成CO2、H生成H2O、N生成N2、S生成SO2、Cl生成HCl ②定量分析——确定有机物的实验式 将一定量的有机化合物燃烧，转化为简单的无机化合物，并定量测定各产物的质量，从而推算出有机物中各组成元素的质量分数，然后计算出该有机化合物分子内各元素原子的最简整数比，确定其实验式 （2）李比希法确定实验式 （3）实验式(最简式)与分子式的关系：分子式＝(最简式)n 2．确定分子式 （1）质谱法——测定相对分子质量 ①原理：质谱仪用高能电子流等轰击样品，使有机分子失去电子，形成带正电荷的分子离子和碎片离子等。这些离子因质量不同、电荷不同，在电场和磁场中的运动行为不同。计算机对其进行分析后，得到它们的相对质量与电荷数的比值，即质荷比 ②质谱图：以质荷比为横坐标，以各类离子的相对丰度为纵坐标，根据记录结果所建立的坐标图 ③相对分子质量确定：质谱图中最右侧的分子离子峰或质荷比最大值表示样品中分子的相对分子质量 ④示例说明：下图是某未知物A(实验式为C2H6O)的质谱图，由此可确定该未知物的相对分子质量为46 （2）确定分子式——在确定了物质的实验式(最简式)和相对分子质量之后，就可进一步确定其分子式 计算依据：分子式是实验式的整数倍 注意：由于有机物普遍存在同分异构现象，因此在确定有机物的分子式后，还不能直接确定有机物的结构式 二、有机物分子结构的确定——波谱分析 1．红外光谱 （1）原理：有机化合物受到红外线照射时，能吸收与它的某些化学键或官能团的振动频率相同的红外线，通过红外光谱仪的记录形成该有机化合物的红外光谱图。谱图中不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置 （2）作用：分析红外光谱图，可判断分子中含有的化学键或官能团的信息 （3）实例：分子式为C2H6O的有机物A有如下两种可能的结构：CH3CH2OH或CH3OCH3，利用红外光谱来测定，分子中有O－H或－OH可确定A的结构简式为CH3CH2OH 2．核磁共振氢谱 （1）原理：处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图上出现的位置不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比 （2）作用：测定有机物分子中氢原子的类型和数目 （3）分析：吸收峰数目＝氢原子的类型数，吸收峰面积比＝氢原子个数比 （4）实例：分子式为C2H6O的有机物A的核磁共振氢谱如图，可知A中有3种不同化学环境的氢原子且个数比为3∶2∶1，可推知该有机物的结构应为CH3CH2OH 3．X射线衍射 （1）原理：X射线是一种波长很短(约10－10m)的电磁波，它和晶体中的原子相互作用可以产生衍射图 （2）作用：可获得分子结构的有关数据，如键长、键角等，将X射线衍射技术用于有机化合物(特别是复杂的生物大分子)晶体结构的测定，可以获得更为直接而详尽的结构信息 注意： ①红外光谱可以测量出化学键或官能团的种类，但不能测出化学键或官能团的个数 ②核磁共振氢谱中吸收峰的数目代表的是氢原子的种类而非氢原子的个数 1．（2024·浙江·高考真题）关于有机物检测，下列说法正确的是 A．用浓溴水可鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚 B．用红外光谱可确定有机物的元素组成 C．质谱法测得某有机物的相对分子质量为72，可推断其分子式为 D．麦芽糖与稀硫酸共热后加溶液调至碱性，再加入新制氢氧化铜并加热，可判断麦芽糖是否水解 【答案】A 【解析】A．溴乙烷可萃取浓溴水中的溴，出现分层，下层为有色层，溴水具有强氧化性、乙醛具有强还原性，乙醛能还原溴水，溶液褪色，苯酚和浓溴水发生取代反应产生三溴苯酚白色沉淀，故浓溴水可鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚，A正确；B．红外吸收峰的位置与强度反映了分子结构的特点，红外光谱可确定有机物的基团、官能团等，元素分析仪可以检测样品中所含有的元素，B错误；C． 质谱法测得某有机物的相对分子质量为72，不可据此推断其分子式为，相对分子质量为72的还可以是、等， C错误；D． 麦芽糖及其水解产物均具有还原性，均能和新制氢氧化铜在加热反应生成砖红色沉淀Cu2O，若按方案进行该实验，不管麦芽糖是否水解，均可生成砖红色沉淀，故不能判断麦芽糖是否水解，D错误；故选A。 2．（2021·浙江·高考真题）下列表示不正确的是 A．乙炔的实验式 B．乙醛的结构简式 C．2，3-二甲基丁烷的键线式 D．乙烷的球棍模型 【答案】A 【解析】A．乙炔的分子式为C2H2，实验式为CH，故A错误；B．乙醛的分子式为C2H4O，结构简式为CH3CHO，故B正确；C．2，3—二甲基丁烷的结构简式为(CH3)2CHCH(CH3)2，键线式为 ，故C正确；D．乙烷的结构简式为CH3 CH3，球棍模型为 ，故D正确；故选A。 3．（2021·全国甲卷·高考真题）下列叙述正确的是 A．甲醇既可发生取代反应也可发生加成反应 B．用饱和碳酸氢钠溶液可以鉴别乙酸和乙醇 C．烷烃的沸点高低仅取决于碳原子数的多少 D．戊二烯与环戊烷互为同分异构体 【答案】B 【解析】A．甲醇为一元饱和醇，不能发生加成反应，A错误；B．乙酸可与饱和碳酸氢钠反应，产生气泡，乙醇不能发生反应，与饱和碳酸氢钠互溶，两者现象不同，可用饱和碳酸氢钠溶液可以鉴别两者，B正确；C．含相同碳原子数的烷烃，其支链越多，沸点越低，所以烷烃的沸点高低不仅仅取决于碳原子数的多少，C错误；D．戊二烯分子结构中含2个不饱和度，其分子式为C5H8，环戊烷分子结构中含1个不饱和度，其分子式为C5H10，两者分子式不同，不能互为同分异构体，D错误。故选B。 4．（2009·安徽·高考真题）北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂，以保证鲜花盛开，S-诱抗素的分子结构如图，下列关于该分子说法正确的是 A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基 B．含有苯环、羟基、羰基、羧基 C．含有羟基、羰基、羧基、酯基 D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基 【答案】A 【解析】从图示可以分析，该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个醇羟基、1个羧基。A选项正确。答案选A。 5．（2017·上海·高考真题）下列有机物命名正确的是 A．3，3—二甲基丁烷 B．3—乙基丁烷 C．2，2—二甲基丁烷 D．2，3，3—三甲基丁烷 【答案】C 【解析】A．丁烷的命名中出现了3-甲基，说明编号方向错误，正确的命名应该为：2，2-二甲基丁烷，故A错误；B．选取的主链不是最长的，最长主链为戊烷，正确命名应该为：3-甲基戊烷，故B错误；C.2，2-二甲基丁烷，主链为丁烷，在2号C含有2个甲基，该有机物命名满足烷烃命名原则，故C正确；D.2，3，3-三甲丁烷，该命名中取代基编号不是最小的，说明编号方向错误，正确命名应该为：2，2，3-三甲基丁烷，故D错误；故选C。 6．（2014·新课标Ⅰ·高考真题）下列化合物中同分异构体数目最少的是(　　) A．戊烷 B．戊醇 C．戊烯 D．乙酸乙酯 【答案】A 【解析】A.戊烷只存在碳链异构，同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH3、（CH3）2CHCH2CH3、C（CH3）4，共3种；B.戊醇可看成戊烷中H原子被—OH取代，其同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH2CH（OH）CH3、CH3CH2CH（OH）CH2CH3、HOCH2CH（CH3）CH2CH3、（CH3）2C（OH）CH2CH3、（CH3）2CHCH（OH）CH3、（CH3）2CHCH2CH2OH、（CH3）3CCH2OH，共8种；C.戊烯的同分异构体有CH2=CHCH2CH2CH3、CH3CH=CHCH2CH3、CH2=C（CH3）CH2CH3、（CH3）2C=CHCH3、（CH3）2CHCH=CH2，共5种；D.乙酸乙酯的同分异构体有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH（CH3）2、CH3CH2COOCH3、CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH，共5种；答案选A。 7．（2016·上海·高考真题）轴烯是一类独特的星形环烃。三元轴烯()与苯(　　) A．均为芳香烃 B．互为同素异形体 C．互为同系物 D．互为同分异构体 【答案】D 【解析】轴烯与苯分子式都是C6H6，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，答案选B。 8．（2013·重庆·高考真题）按以下实验方案可以从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。 下列说法错误的是（  ） A．步骤（1）需要过滤装置 B．步骤（2）需要用到分液漏斗 C．步骤（3）需要用到坩埚 D．步骤（4）需要蒸馏装置 【答案】C 【解析】A．步骤（1）中出现不溶性物质和滤液，因此需要过滤装置；A正确，不符合题意；B．操作中出现有机物和水层，进行分液操作，步骤（2）需要用到分液漏斗；B正确，不符合题意；C．从水溶液中得到固体，需要蒸发结晶，需要用到蒸发皿；C 错误，符合题意；D．有机层混合液中需要进行分离，采用蒸馏方法；D正确，不符合题意；本题答案选C。 9．（2021·河北·高考真题）苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是 A．是苯的同系物 B．分子中最少8个碳原子共平面 C．一氯代物有6种(不考虑立体异构) D．分子中含有4个碳碳双键 【答案】B 【解析】A．苯的同系物必须是只含有1个苯环，侧链为烷烃基的同类芳香烃，由结构简式可知，苯并降冰片烯的侧链不是烷烃基，不属于苯的同系物，故A错误；B．由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面，共有8个碳原子，故B正确；C．由结构简式可知，苯并降冰片烯分子的结构上下对称，分子中含有5类氢原子，则一氯代物有5种，故C错误；D．苯环不是单双键交替的结构，由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键，故D错误；故选B。 10．（2011·海南·高考真题）下列化合物中，核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．含3种环境的氢，核磁共振氢谱出现三组峰，峰面积比例为3:2:2，故A错误；B．含2种环境的氢，g个数比为3:1，核磁共振氢谱出现两组峰，峰面积比为3：1，故B错误；C．含2种环境的氢，个数比为3：1，核磁共振氢谱出现两组峰，峰面积比为3：1，故C错误；D．含两种环境的氢，个数比为3：2，核磁共振氢谱出现两组峰，峰面积比,=6:4=3：2，故D正确；故选D。 11．（2019·全国II卷·高考真题）分子式为C4H8BrCl的有机物共有（不含立体异构） A．8种 B．10种 C．12种 D．14种 【答案】C 【解析】C4H8ClBr可以看成丁烷中的2个H原子分别被1个Cl、1个Br原子取代，丁烷只有2种结构，氯原子与溴原子可以取代同一碳原子上的H原子，可以取代不同碳原子上的H原子，据此书写判断。先分析碳骨架异构，分别为 C-C-C-C 与2种情况，然后分别对 2 种碳骨架采用“定一移一”的方法分析，其中骨架 C-C-C-C 有、共 8 种，骨架有和， 4 种，综上所述，分子式为C4H8BrCl的有机物种类共8+4=12种，答案选C。 12．（2022·北京·高考真题）我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一、一种具有聚集诱导发光性能的物质，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是 A．分子中N原子有、两种杂化方式 B．分子中含有手性碳原子 C．该物质既有酸性又有碱性 D．该物质可发生取代反应、加成反应 【答案】B 【解析】A．该有机物中从左往右第一个N原子有一个孤对电子和两个σ键，为杂化；第二个N原子有一个孤对电子和三个σ键，为杂化，A正确；B．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，该有机物中没有手性碳原子，B错误；C．该物质中存在羧基，具有酸性；该物质中还含有 ，具有碱性，C正确；D．该物质中存在苯环可以发生加成反应，含有甲基可以发生取代反应，D正确；故选B。 13．（2021·江苏·高考真题）化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体，可由下列反应制得。 下列有关X、Y、Z的说法正确的是 A．1molX中含有2mol碳氧π键 B．Y与足量HBr反应生成的有机化合物中不含手性碳原子 C．Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大 D．X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物相同 【答案】D 【解析】A．1molX中含有1mol碳氧π键，醛基中含有1个碳氧π键，羟基中不含有碳氧π键，A错误；B．Y与足量HBr反应生成的有机化合物中含手性碳原子， ，B错误；C．Z中含有酯基不易溶于水，Y含有羧基和羟基易溶于水，Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解小，C错误；D．X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物相同均为：，D正确；答案选D。 14．（2023·辽宁·高考真题）冠醚因分子结构形如皇冠而得名，某冠醚分子c可识别，其合成方法如下。下列说法错误的是 A．该反应为取代反应 B．a、b均可与溶液反应 C．c核磁共振氢谱有3组峰 D．c可增加在苯中的溶解度 【答案】C 【解析】A．根据a和c的结构简式可知，a与b发生取代反应生成c和HCl，A正确；B．a中含有酚羟基，酚羟基呈弱酸性能与NaOH反应，b可在NaOH溶液中发生水解反应，生成醇类，B正确；C．根据C的结构简式可知，冠醚中有四种不同化学环境的氢原子，如图所示：   ， 核磁共振氢谱有4组峰，C错误；D．c可与K+形成螯合离子  ，该物质在苯中溶解度较大，因此c可增加KI在苯中的溶解度，D正确；故答案选C。 15．（2024·贵州·高考真题）贵州盛产灵芝等中药材。灵芝酸B是灵芝的主要活性成分之一，其结构简式如图。下列说法错误的是 A．分子中只有4种官能团 B．分子中仅含3个手性碳原子 C．分子中碳原子的杂化轨道类型是和 D．该物质可发生酯化反应、加成反应和氧化反应 【答案】B 【解析】A．分子中的官能团有羟基、碳碳双键、羰基、羧基4种官能团，A正确；B．分子中的手性碳原子如图所示，总共9个，B错误；C．分子中的碳原子有饱和碳原子和碳碳双键的碳原子，其杂化类型有sp2和sp3，C正确；D．该物质中有羟基和羧基，可以发生酯化反应，含有碳碳双键和羰基，可以发生加成反应，同时，也一定能发生氧化反应，D正确；故选B。 16．（2012·全国·高考真题）化合物A（C11H8O4）在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C。回答下列问题： （1）B的分子式为C2H4O2，分子中只有一个官能团，则B的结构简式是 ，B与乙醇在浓硫酸催化下加热反应生成D，该反应的化学方程式是 ，该反应的类型是 ；写出两种能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式 。 （2）C是芳香化合物，相对分子质量为180，其碳的质量分数为60.0%，氢的质量分数为4.4%，其余为氧，则C的分子式是 。 （3）已知C的芳环上有三个取代基，其中一个取代基无支链，且还有能使溴的四氯化碳溶液褪色的官能团及能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团，则该取代基上的官能团名称是 ，另外两个取代基相同，分别位于该取代基的邻位和对位，则C的结构简式是 。 （4）A的结构简式是 。 【答案】 （1）CH3COOH CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 取代反应或酯化反应 HOCH2CHO、HCOOCH3 （2） C9H8O4 （3）碳碳双键和羧基 （4） 【解析】化合物A（C11H8O4）在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C，说明A中含有酯基；B的分子式为C2H4O2，分子中只有一个官能团，所以B是乙酸；C是芳香化合物，相对分子质量为180，其碳的质量分数为60.0%，氢的质量分数为4.4%，其余为氧，据此可以确定C的分子式，根据C的性质确定C的结构简式；由B和C逆推A的结构简式。 （1）化合物A（C11H8O4）在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C，说明A中含有酯基，B的分子式为C2H4O2，分子中只有一个官能团，所以B的结构简式是CH3COOH，在加热、浓硫酸催化下乙酸和乙醇反应生成的D为乙酸乙酯，该反应的化学方程式是CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，该反应的类型是取代反应或酯化反应；B的同分异构体能发生银镜反应的，说明B的同分异构体中含有醛基，则符合条件的B的同分异构体的结构简式为HOCH2CHO、HCOOCH3； 故答案为CH3COOH，CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，取代反应或酯化反应，HOCH2CHO、HCOOCH3； （2）C是芳香化合物，说明C中含有苯环，相对分子质量为180，其碳的质量分数为60.0%，则含碳原子个数为=9，氢的质量分数为4.4%，含氢原子个数为=8，其余为氧，则O原子个数为=4，则C的分子式是C9H8O4； 故答案为C9H8O4； （3）C的不饱和度为6，C的芳环上有三个取代基，其中一个取代基无支链，且还有能使溴的四氯化碳溶液褪色的官能团说明含有碳碳双键；能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团为羧基；另外两个取代基相同，根据分子式，可推算出另外的官能团为羟基；其分别位于该取代基的邻位和对位，则C的结构简式是； 故答案为碳碳双键和羧基，； （4）A的分子式为C11H8O4，A的不饱和度为8，A能水解再酸化生成B和C，根据B和C的结构简式知，A的结构简式是； 故答案为。 一、选择题（每题一个正确答案，每题3分，共54分） 1．（2016·全国I卷·高考真题）下列关于有机化合物的说法正确的是 A．2-甲基丁烷也称为异丁烷 B．由乙烯生成乙醇属于加成反应 C．C4H9Cl有3种同分异构体 D．油脂和蛋白质都属于高分子化合物 【答案】B 【解析】A．2-甲基丁烷含5个C原子，则2-甲基丁烷也称异戊烷，故A错误；B．由乙烯生成乙醇，碳碳双键转化为单键，属于加成反应，故B正确；C．C4H10有CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3两种结构，均含2种H，C4H9Cl有4种同分异构体，故C错误；D．蛋白质都属于高分子化合物，而油脂不是，故D错误；故选B。 2．（2017·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．表示质子数为6、中子数为8的核素 B．甲醇(CH3OH)和甘油()互为同系物 C．C5H12的同分异构体有3种，其沸点各不相同 D．CH3CH2CH2CH(CH3)2的名称是2-甲基戊烷 【答案】B 【解析】A．146C的质子数为6、质量数为14，则中子数=质量数-质子数=8，A正确；B．甲醇（CH3OH）只含有一个-OH，甘油（）含有3个-OH，二者官能团的数目不同，不是同系物，B错误；C．C5H12的同分异构体有3种，即CH3CH2CH2CH2CH3、、，其沸点各不相同，支链越多，沸点越低，C正确；D．CH3CH2CH2CH(CH3)2的主链上5个C，含有一个甲基，支链在2号碳上，所以名称为2-甲基戊烷，D正确；答案选B。 3．（2017·上海·高考真题）下列物质中与CH4互为同系物的是 A．C6H6 B．C2H4 C．C3H8 D．C2H2 【答案】C 【解析】CH4属于烷烃，化学式不同的烷烃互为同系物。A．C6H6为苯，结构与甲烷不相似，不属于同系物，故A错误；B．C2H4为乙烯，含有碳碳双键，结构与甲烷不相似，不属于同系物，故B错误；C．C3H8为丙烷，与甲烷属于同系物，故C正确；D ．C2H2为乙炔，含有碳碳三键，结构与甲烷不相似，不属于同系物，故D错误；故选：C。 4．（2016·上海·高考真题）烷烃  的命名正确的是 A．4-甲基-3-丙基戊烷 B．3-异丙基己烷 C．2-甲基-3-丙基戊烷 D．2-甲基-3-乙基己烷 【答案】D 【解析】选择分子中含有碳原子数最多的碳链为主链，并从离支链较近的一端给主链的碳原子编号。从右端开始，到第三个碳原子往上，然后右转，主链碳原子有6个，第2号碳原子上有1个甲基，第3个碳原子上有1个乙基，该物质的名称是2-甲基-3-乙基己烷，故D正确，故选D。 5．（2024·广东·高考真题）提纯苯甲酸粗品(含少量和泥沙)的过程如下。其中，操作X为 A．加热蒸馏 B．加水稀释 C．冷却结晶 D．萃取分液 【答案】C 【解析】苯甲酸粗品(含少量和泥沙)加水加热进行溶解，得到浊液，趁热过滤，除去泥沙，滤液中含有少量NaCl，由于苯甲酸的溶解度受温度影响大，而NaCl的溶解度受温度影响小，可通过冷却结晶的方式进行除杂，得到苯甲酸晶体，过滤后对晶体进行洗涤，得到苯甲酸，因此，操作X为冷却结晶，故C正确，故选C。 6．（2024·山东·高考真题）我国科学家在青蒿素研究方面为人类健康作出了巨大贡献。在青蒿素研究实验中，下列叙述错误的是 A．通过萃取法可获得含青蒿素的提取液 B．通过X射线衍射可测定青蒿素晶体结构 C．通过核磁共振谱可推测青蒿素相对分子质量 D．通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团 【答案】C 【解析】A．某些植物中含有青蒿素，可以通过用有机溶剂浸泡的方法将其中所含的青蒿素浸取出来，这种方法也叫萃取，固液分离后可以获得含青蒿素的提取液，A正确； B．晶体中结构粒子的排列是有规律的，通过X射线衍射实验可以得到晶体的衍射图，通过分析晶体的衍射图可以判断晶体的结构特征，故X射线衍射可测定青蒿素晶体结构，B正确；C．通过核磁共振谱可推测青蒿素分子中不同化学环境的氢原子的种数及其数目之比，但不能测定青蒿素的相对分子质量，要测定青蒿素相对分子质量应该用质谱法，C不正确；D．红外光谱可推测有机物分子中含有的官能团和化学键，故通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团，D正确；综上所述，本题选C。 7．（2012·海南·高考真题）分子式为C10H14的单取代芳烃芳香烃，其可能的结构有 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 【答案】C 【解析】分子式为C10H14的单取代芳香烃，其不饱和度为4，且含有1个苯环，因此只有一个取代基，且为饱和烃基，环上烃基可能的结构有：-CH2CH2CH2CH3、-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)CH2CH3、-C(CH3)3，共有4种结构，故C正确。故选C。 8．（2019·海南·高考真题）下列各组化合物中不互为同分异构体的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．二者分子式都是C6H6，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，A不符合题意；B．前者分子式是C14H24，后者分子式是C13H22，分子式不相同，二者不是同分异构体，B符合题意；C．前者分子式是C3H6O2，后者分子式是C3H6O2，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，C不符合题意；D．前者分子式是C6H6O3，后者分子式是C6H6O3，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，D不符合题意；故合理选项是B。 9．（2017·上海·高考真题）下列各组不属于同分异构体的是 A．丙三醇与乙醇 B．2—甲基丙烷与正丁烷 C．葡萄糖和果糖 D．乙酸与甲酸甲酯 【答案】A 【解析】A．丙三醇的分子式为C3H8O3，乙醇的分子式为C2H6O，两者的分子式不同，不是同分异构体，故A符合题意；B．2-甲基丙烷与正丁烷的分子式都为C4H10，且结构不同，为同分异构体，故B不合题意；C．葡萄糖和果糖的分子式都为C6H12O6，且结构不同，为同分异构体，故C不合题意；D．乙酸与甲酸甲酯的分子式都为C2H4O2，且结构不同，为同分异构体，故D不合题意；答案选A。 10．（2023·湖南·高考真题）下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是 A．重结晶法提纯苯甲酸：①②③ B．蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4：③⑤⑥ C．浓硫酸催化乙醇制备乙烯：③⑤ D．酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度：④⑥ 【答案】A 【解析】A．粗苯甲酸中含有少量氯化钠和泥沙，需要利用重结晶来提纯苯甲酸，具体操作为加热溶解、趁热过滤和冷却结晶，此时利用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，A选项装置选择不合理；B．蒸馏法需要用到温度计以测量蒸汽温度、蒸馏烧瓶用来盛装混合溶液、锥形瓶用于盛装收集到的馏分，B选项装置选择合理；C．浓硫酸催化制乙烯需要控制反应温度为170℃，需要利用温度计测量反应体系的温度，C选项装置选择合理；D．酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度是用已知浓度的酸液滴定未知浓度的碱液，酸液盛装在酸式滴定管中，D选项装置选择合理；故答案选A。 11．（2024·湖北·高考真题）关于物质的分离、提纯，下列说法错误的是 A．蒸馏法分离和 B．过滤法分离苯酚和溶液 C．萃取和柱色谱法从青蒿中提取分离青蒿素 D．重结晶法提纯含有少量食盐和泥沙的苯甲酸 【答案】B 【解析】A．二氯甲烷和四氯化碳互溶，二者沸点不同，可以用蒸馏的方法将二者分离，A正确；B．苯酚微溶于水，与水形成乳浊液，不能用过滤的方法将二者分离，B错误；C．将青蒿浸泡在有机溶剂中得到提取液，寻找合适的萃取剂可以利用萃取的方法将提取液中的青蒿素提取出来；也可以利用不同溶质在色谱柱上的保留时间不同将青蒿素固定在色谱柱上，在利用极性溶剂将青蒿素洗脱下来，得到纯净的青蒿素，C正确；D．食盐和苯甲酸的溶解度二者差异较大，可以利用重结晶的方式将低温下溶解度较小的苯甲酸提纯出来，D正确；故答案选B。 12．（2021·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．用纸层析法分离Fe3+和Cu2+，将滤纸上的试样点完全浸入展开剂可提高分离效果 B．将CoCl2·6H2O晶体溶于95%乙醇，加水稀释，溶液颜色由蓝色逐渐转变为粉红色 C．乙酰水杨酸粗产品中加入足量碳酸氢钠溶液，充分反应后过滤，可除去聚合物杂质 D．某些强氧化剂(如：氯酸钾、高锰酸钾)及其混合物不能研磨，否则可能引起爆炸 【答案】A 【解析】A．用纸层析法分离Fe3+和Cu2+时，滤纸上的试样点不能浸入展开剂中，试样点浸入展开剂会溶解在展开剂中无法分离，A错误；B．CoCl2在水溶液中存在平衡[Co(H2O)6]2+（粉红色）+4Cl-[CoCl4]2-（蓝色）+6H2O，95%乙醇中水很少，CoCl2·6H2O晶体溶于95%乙醇得到的溶液中主要含[CoCl4]2-，溶液呈蓝色，加水稀释，平衡逆向移动，得到主要含[Co(H2O)6]2+的粉红色溶液，B正确；C．用水杨酸与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸（乙酰水杨酸的结构简式为）、同时生成副产物聚水杨酸，乙酰水杨酸的结构中含羧基和酯基，向其粗产品中加入足量NaHCO3溶液，乙酰水杨酸转化成可溶于水的乙酰水杨酸钠，聚水杨酸难溶于水，过滤后可除去聚合物杂质，向过滤后的滤液中加入盐酸可将乙酰水杨酸钠转化为乙酰水杨酸，C正确；D．KClO3、KMnO4等强氧化剂及其混合物研磨时会发生反应产生气体引起爆炸，D正确；答案选A。 13．（2023·浙江·高考真题）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缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹 D．操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体 【答案】B 【解析】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。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，B不正确；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。 14．（2023·辽宁·高考真题）在光照下，螺吡喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是 A．均有手性碳原子 B．互为同分异构体 C．N原子杂化方式相同 D．闭环螺吡喃亲水性更好 【答案】B 【解析】A．手性碳是连有四个不同的原子或原子团的碳原子，闭环螺吡喃含有一个手性碳原子，开环螺吡喃不含手性碳原子，故A错误；B．根据它们的结构简式，分子式均为C19H19NO，它们结构不同，因此互为同分异构体，故B正确；C．闭环螺吡喃中N原子杂化方式为sp3，开环螺吡喃中N原子杂化方式为sp2，故C错误；D．开环螺吡喃中氧原子显负价，电子云密度大，容易与水分子形成分子间氢键，水溶性增大，因此开环螺吡喃亲水性更好，故D错误；答案为B。 15．（2016·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构) B．CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上 C．按系统命名法，化合物的名称是2，3，4−三甲基−2−乙基戊烷 D．与都是α−氨基酸且互为同系物 【答案】A 【解析】A．甲苯有4种氢原子，分别是甲基上的氢和苯环邻、间、对上的氢，2-甲基丁烷也有四种氢原子，它们的一溴代物都有4种，A项正确；B．乙烯是平面形分子，键角为120°，甲基取代乙烯碳碳双键两侧上的氢原子，所以四个碳原子一定不在同一直线上，B项错误；C．按照系统命名法，选择最长的碳链为主链，该分子名称是2，3，4，4-四甲基己烷，C项错误；D．这两个有机物分子结构不相似，不能互为同系物，D项错误；答案选A。 16．（2022·重庆·高考真题）关于M的说法正确的是 A．分子式为C12H16O6 B．含三个手性碳原子 C．所有氧原子共平面 D．与(CH3)2C=O互为同系物 【答案】B 【解析】A．由题干M的结构简式可知，其分子式为C12H18O6，A错误；B．同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故M中含三个手性碳原子，如图所示：，B正确；C．由题干M的结构简式可知，形成醚键的O原子的碳原子均采用sp3杂化，故不可能所有氧原子共平面，C错误；D．同系物是指结构相似(官能团的种类和数目分别相同)，组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，故M与(CH3)2C=O不互为同系物，D错误；故答案为：B。 17．（2024·甘肃·高考真题）曲美托嗪是一种抗焦虑药，合成路线如下所示，下列说法错误的是 A．化合物I和Ⅱ互为同系物 B．苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚 C．化合物Ⅱ能与溶液反应 D．曲美托嗪分子中含有酰胺基团 【答案】A 【解析】A．化合物Ⅰ含有的官能团有羧基、酚羟基，化合物Ⅱ含有的官能团有羧基、醚键，官能团种类不同，化合物Ⅰ和化合物Ⅱ不互为同系物，A项错误；B．根据题中流程可知，化合物Ⅰ中的酚羟基与反应生成醚，故苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚，B项正确；C．化合物Ⅱ中含有羧基，可以与NaHCO3溶液反应，C项正确；D．由曲美托嗪的结构简式可知，曲美托嗪中含有的官能团为酰胺基、醚键，D项正确；故选A。 18．（2014·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．乳酸薄荷醇酯()仅能发生水解、氧化、消去反应 B．乙醛和丙烯醛()不是同系物，它们与氢气充分反应后的产物也不是同系物 C．淀粉和纤维素在酸催化下完全水解后的产物都是葡萄糖 D．CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3互为同分异构体，1H－NMR谱显示两者均有三种不同的氢原子且三种氢原子的比例相同，故不能用1H－NMR来鉴别 【答案】C 【解析】A．乳酸薄荷醇酯中含有酯基、羟基，能够发生水解、氧化、消去反应，还能发生取代反应，故A项错误；B．乙醛和丙烯醛的结构不同，所以二者一定不为同系物，它们与氢气充分反应后分别生成乙醇和丙醇，所以与氢气加成的产物属于同系物，故B项错误；C．淀粉和纤维素都是多糖，二者在酸催化下完全水解后的产物是葡萄糖，故C项正确；D．两者互为同分异构体，核磁共氢谱两者均显示有三种不同的氢原子且比例相同，但是二者的峰的位置不相同，可以用核磁共振氢谱鉴别，故D项错误。答案选C。 二、解答题（共46分） 19．（2007·北京·高考真题）（14分）碳、氢、氧3种元素组成的有机物A，相对分子质量为102，含氢的质量分数为9.8%，分子氢原子个数为氧的5倍。 （1）A的分子式是 。 （2）A有2个不同的含氧官能团，其名称是 。 （3）一定条件下，A与氢气反应生成B，B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团。 ①A的结构简式是 。 ②A不能发生的反应是(填写序号字母) 。 a.取代反应             b.消去反应             c.酯化反应 d.还原反应 （4）写出两个与A具有相同官能团、并带有支链的同分异构体的结构简式： 、 。 （5）A还有另一类酯类同分异构体，该异构体在酸性条件下水解，生成两种相对分子质量相同的化合物，其中一种的分子中有2个甲基，此反应的化学方程式是 。 （6）已知环氧氯丙烷可与乙二醇发生如下聚合反应： B也能与环氧氯丙烷发生类似反应生成高聚物，该高聚物的结构简式是 。 【答案】 （1） C5H10O2 （2）羟基 醛基 （3） b （4） 、 、 、 、 、(任写2个) （5）CH3COOCH(CH3)2+H2OCH3COOH+(CH3)2CH-OH （6） 【解析】N(H)=102×9.8%≈10，分子氢原子个数为氧的5倍，即含有O原子个数为2，N(C)==5，则分子式为C5H10O2。 【解析】（1）分析可知，A的分子式是C5H10O2； （2）A中只含有2个氧原子，且有2个含氧官能团，则含氧官能团名称是羟基、醛基； （3）①B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团，有机物A含有5个碳原子，则2个相同基团为-CH2OH，A中的醛基与氢气加成生成-CH2OH，A的结构简式是 ； ②A中与羟基相连碳原子的相邻碳原子没有氢原子，则不能发生消去反应，含有羟基能发酯化反应(取代反应)，含有醛基，能与氢气发生还原反应，答案为b； （4） A具有羟基、醛基，且带有支链的同分异构体的结构简式有 、 、 、 、 、 、 ； （5）A还有另一类酯类同分异构体，即含有酯基，水解生成两种相对分子质量相同的化合物，即生成酸比醇少一个碳原子，且醇中含有2个甲基，则酸为乙酸，醇为异丙醇，反应的化学方程式是CH3COOCH(CH3)2+H2OCH3COOH+(CH3)2CH-OH； （6）根据反应的方程式，B中含有2个羟基，且由A加成生成，则B为HOCH2C(CH3)2CH2OH，则高聚物的结构简式是。 20．（2013·江苏·高考真题）（16分）3，5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体，可用于天然物质白柠檬素的合成。一种以间苯三酚为原料的合成反应如下： 甲醇、乙醚和3，5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表： 物质 沸点/℃ 熔点/℃ 密度(20℃) / g·cm-3 溶解性 甲醇 64. 7 0. 7915 易溶于水 乙醚 34. 5 0. 7138 微溶于水 3，5-二甲氧基苯酚 33 ~36 易溶于甲醇、乙醚，微溶于水 （1）反应结束后，先分离出甲醇，再加入乙醚进行萃取。①分离出甲醇的操作是的 。 ②萃取用到的分液漏斗使用前需 并洗净，分液时有机层在分液漏斗的 填（“上”或“下”）层。 （2）分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是 ；用饱和食盐水洗涤的目的是 。 （3）洗涤完成后，通过以下操作分离、提纯产物，正确的操作顺序是 (填字母)。 a．蒸馏除去乙醚 b．．重结晶 c．过滤除去干燥剂 d．加入无水CaCl2干燥 （4）固液分离常采用减压过滤。为了防止倒吸，减压过滤完成后应先 ，再 。 【答案】 （1）蒸馏 检查是否漏水 上 （2）除去HCl 除去少量NaHCO3且减少产物损失 （3） dcab （4）拆去连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管 关闭抽气泵 【解析】间苯三酚和氯化氢的甲醇溶液反应后，生成3，5-二甲氧基苯酚，同时产品中还含有过量的甲醇，HCl和水，然后除去其中的这些杂质即可。 （1）根据表中给出的物理性质数据，除去甲醇可采用蒸馏，之后利用3，5-二甲氧基苯酚易溶于乙醚、微溶于水的性质，加入乙醚进行萃取，静置后分层，乙醚的密度比水小，因而有机层在上层。 （2）分离后的有机层，除了产品3，5-二甲氧基苯酚，还有乙醚，HCl，水。利用这些物质的物理化学性质差异，先加入饱和的NaHCO3溶液洗涤，除去HCl，再加入饱和食盐水除去过量的NaHCO3，同时又减少了产物3，5-二甲氧基苯酚的溶解度，减少溶解的损失。 （3）洗涤后的产品中还有乙醚和水两种杂质。操作是先除水再除乙醚。除水先加入加入无水CaCl2干燥，然后过滤，除去干燥剂，之后蒸馏除去乙醚，再采用重结晶的方法得到纯度较高的产品。正确的顺序是：dcab。 （4）减压过滤时，当漏斗颈下再无液滴滴下时，可判断已抽吸干燥，此时过滤完全，先拔掉连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管，后关抽气泵，以免循环水真空抽气泵中的水倒吸污染滤液。本问要理解减压过滤的原理。 21．（2023·全国乙卷·高考真题）（16分）元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。 回答下列问题： （1）将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先 ，而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，检查 。依次点燃煤气灯 ，进行实验。 （2）O2的作用有 。CuO的作用是 (举1例，用化学方程式表示)。 （3）c和d中的试剂分别是 、 (填标号)。c和d中的试剂不可调换，理由是 。 A．CaCl2     B．NaCl     C．碱石灰(CaO+NaOH)     D．Na2SO3 （4）Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后，应进行操作： 。取下c和d管称重。 （5）若样品CxHyOz为0.0236g，实验结束后，c管增重0.0108g，d管增重0.0352g。质谱测得该有机物的相对分子量为118，其分子式为 。 【答案】（1） 通入一定的O2 装置气密性 b、a （2） 为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入到U型管中 CO+CuOCu+CO2 （3） A C 碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳，而氯化钙只能吸收水蒸气 （4）先熄灭煤气灯a，继续吹入一定量的O2，然后再熄灭煤气灯b，待装置冷却后停止通入O2， （5）C4H6O4 【解析】利用如图所示的装置测定有机物中C、H两种元素的含量，这是一种经典的李比希元素测定法，将样品装入Pt坩埚中，后面放置一CuO做催化剂，用于催化前置坩埚中反应不完全的物质，后续将产物吹入道两U型管中，称量两U型管的增重计算有机物中C、H两种元素的含量，结合其他技术手段，从而得到有机物的分子式。 （1）实验前，应先通入一定的O2吹空石英管中的杂质气体，保证没有其他产物生成，而后将已U型管c、d与石英管连接，检查装置气密性，随后先点燃b处酒精灯后点燃a处酒精灯，保证当a处发生反应时产生的CO能被CuO反应生成CO2 （2）实验中O2的作用有：为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入到U型管中；CuO的作用是催化a处产生的CO，使CO反应为CO2，反应方程式为CO+CuOCu+CO2 （3）有机物燃烧后生成的CO2和H2O分别用碱石灰和无水CaCl2吸收，其中c管装有无水CaCl2，d管装有碱石灰，二者不可调换，因为碱石灰能同时吸收水蒸气和二氧化碳，而氯化钙只能吸收水蒸气，调换后影响最后分子式的确定； （4）反应完全以后应先熄灭煤气灯a，继续吹入一定量的O2，然后再熄灭煤气灯b，待装置冷却后停止通入O2，保证石英管中的气体产物完全吹入两U型管中，使装置冷却； （5）c管装有无水CaCl2，用来吸收生成的水蒸气，则增重量为水蒸气的质量，由此可以得到有机物中H元素的物质的量n(H)===0.0012mol；d管装有碱石灰，用来吸收生成的CO2，则增重量为CO2的质量，由此可以得到有机物中C元素的物质的量n(C)===0.0008mol；有机物中O元素的质量为0.0128g，其物质的量n(O)===0.0008mol；该有机物中C、H、O三种元素的原子个数比为0.0008：0.0012：0.0008=2：3：2；质谱测得该有机物的相对分子质量为118，则其化学式为C4H6O4； 37 / 37 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$