课时作业(3) 研究有机化合物的一般方法（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修3同步学案（人教版）

课时作业(三) 一、单项选择题(共7题，每小题只有1个选项符合题意) 1．以下用于研究有机化合物的方法错误的是(　　) A．蒸馏可用于分离提纯液态有机混合物 B．燃烧法是研究研究有机化合物成分的一种有效方法 C．核磁共振氢谱通常用于分析有机化合物的相对分子质量 D．对有机化合物分子红外光谱图的研究有助于确定有机化合物分子中的基团 答案　C 2．利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可初步判断该有机化合物分子拥有的(　　) A．同分异构体数　　　 B．原了个数 C．基团种类 D．共价键种类 答案　C 3．某物质在空气中完全燃烧时，生成水和二氧化碳的分子数比为2∶1，则该物质可能是(　　) ①CH4　②C2H4　③C2H5OH　④CH3OH A．②③ B．①④ C．①③ D．②④ 答案　B 4．某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成，其相对分子质量小于150，若已如其中氧的质量分数为50%，则分子中碳原子的个数最多为(　　) A．4 B．5 C．6 D．7 答案　B 5．下列实验操作或者分离方法正确的是(　　) A．用装置甲分液，放出水相后再从分液漏斗下口放出有机相 B．已知1-已醇的沸点比已烷的沸点高，所以1-已醇和已烷的混合物可通过蒸馏初步分离 C．苯萃取碘水中的I2分出水层后的操作如装置乙所示 D．提纯混有少量硝酸钾的氯化钠，应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结品、过滤、干燥的方法 答案　B 6．某有机化合物样品的质谱如图所示(假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关)，则该有机化合物可能是(　　) A．甲醇(CH3OH) B．甲烷 C．丙烷 D．乙烯 答案　B 7．有X、Y两种烃，其含碳的质量分数相等，下列关于X和Y的叙述正确的是(　　) A．烃X和Y的实验式相同 B．烃X和Y一定是同分异构体 C．烃X和Y不可能是同系物 D．烃X和Y各取1 mol，完全燃烧时消耗氧气的质量一定相等 答案　A 二、不定项选择题(共3题，每小题有1个或2个选项符合题意) 8．现有一物质的核磁共振氧谱如图所示： 则该有机化合物可能是下列物质中的(　　) A．CH3CH2CH3 B．CH3CH2CH2OH C． D．CH3CH2CHO 答案　B 9．下列实验中，所选取的分离装置与对应原理都正确的是(　　) 选项 目的 装置 原理 A 氢氧化铁胶体的纯化 ① 胶体粒子不能通过滤纸，离子及小分子可以通过滤纸 B 分离苯中的溴苯 ③ 苯(0.88 g·mL－1)和溴苯(1.5 g·mL－1)的密度不同 C 粗盐提纯 ①② NaCl在水中的溶解度很大 D 除去环己醇中的环己烯 ④ 环己醇的沸点(161 ℃)与环己烯的炥点(83 ℃)相差较大 答案　D 10．在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为3∶2的化合物为(　　) 答案　D 三、非选择题(共3题) 11．能够水解的某有机化合物A经李比希法测得其中含碳量为72.0%、含氢量为6.67%，其余为氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。 方法一：用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。 方法二：核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶3。如下图A。 方法三：利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如下图B。 图A 图B 试填空： (1)A的分子式为________。 (2)A的分子中只含一个甲基的依据是________(填序号)。 a．A的相对分子质量 b．A的分子式 c．A的核磁共振氢谱图 d．A分子的红外光谱图 (3)A的结构简式为____________(写出一种即可)。 解析　(1)A的相对分子质量为150，其中含碳量为72.0%、含氢量为6.67%，其余为氧，则碳原子个数是(150×72.0%)÷12＝9；氢原子个数是(150×6.67%)÷1＝10；含有氧原子个数是[150×(1－72.0%－6.67%)]÷16＝2，所以物质的分子式是C9H10O2。 (2)A的分子中只含一个甲基的依据是A的分子式和A的核磁共振氢谱图，故选项是bc。 (3)核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶3，说明分子中含有5种不同的氢原子，个数比是1∶2∶2∶2∶3。红外光谱仪测得A分子的红外光谱所示可知物质A含有C—H键、C＝O、C—O—C键、C—C键及苯环和与苯环连接的C—C键，则A的结构简式是 (或，合理即可)。 答案　(1)C9H10O2　(2)bc (3) (或，合理即可) 12．香蕉水主要用作喷漆的溶剂和稀释剂，其主要成分乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下： 物质名称 相对分子质量 密度/(g·cm－3) 沸点/℃ 水中溶解性 异戊醇 88 0.8123 131 微溶 乙酸 60 1.049 2 118 溶 乙酸异戊酯 130 0.867 0 142 难溶 实验步骤： 在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片，开始缓慢加热A(加热和夹持装置略)，回流50 min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，先用少量水、饱和碳酸氢钠溶液洗，再用水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集得乙酸异戊酯3.9 g。 回答下列问题： (1)仪器B的名称是________，加入碎瓷片的作用是________。 (2)在洗涤操作中第一次用水洗的主要目的是______________________________。 (3)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后粗产品应从分液漏斗的________(填“上”或“下”)口分离出。 (4)实验中加入少量无水MgSO4的目的是_______________________________。 (5)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。 　　　 a.　　　　　　　b. 　　　　　　　c.　　　　　　　d. (6)在蒸馏操作中，收集乙酸异戊酯时应控制的温度范围________。 A．115 ℃～125 ℃ B．118 ℃～130 ℃ C．130 ℃～140 ℃ D．140 ℃～143 ℃ (7)本实验的产率是________。 解析　(1)根据装置图可知：仪器B是球形冷凝管或冷凝管，加入碎瓷片的作用是防止暴沸，故答案：球形冷凝管；防止暴沸。 (2)因为乙酸和浓硫酸都易溶于水，在洗涤操作中第一次用水洗的主要目的是除去大部分的硫酸和乙酸，故答案：洗去大部分的硫酸和乙酸。 (3)乙酸异戊酯的密度小于水的密度，分液时在上层，待分层后粗产品应从分液漏斗的上口分离出，故答案为：上； (4)无水MgSO4可以吸收水分，起到干燥的作用，故答案为：干燥吸水； (5)在蒸馏操作中，为了获得更多的馏分，选择b装置，故答案：b。 (6)在蒸馏操作中，乙酸异戊酯的沸点为142 ℃，异戊醇的沸点为131 ℃，乙酸的沸点为18 ℃，所以收集乙酸异戊酯时应控制的温度范围140～143 ℃，故D符合题意； (7)乙酸的物质的量为：n＝＝0.1 mol， 异戊醇的物质的量为：n＝＝0.05 mol， 根据反应可知， 乙酸和异戊醇是按照1∶1进行反应，所以乙酸过量，生成乙酸异戊酯的量要按照异戊醇的物质的量计算，即理论上生成0.05 mol乙酸异戊酯；实际上生成的乙酸异戊酯的物质的量＝＝0.03 mol，所以实验中乙酸异戊酯的产率为×100%＝60%，故答案：60%。 答案　(1)球形冷凝管或冷凝管　防止暴沸 (2)洗去大部分的硫酸和乙酸 (3)上　(4)干燥、吸水 (5)b　(6)D　(7)60% 13．下列装置中有机物样品在电炉中充分燃烧，通过测定生成的CO2和H2O的质量，来确定有机物分子式。 (1)A装置是提供实验所需的O2，则A装置中二氧化锰的作用是__________，B装置中浓硫酸的作用是________________；C中CuO的作用是____________________________。 (2)D装置中无水氯化钙的作用是_____________________；E装置中碱石灰的作用是________________________________________________________________。 (3)若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取0.44 g样品，经充分反应后，D装置质量增加0.36 g，E装置质量增加0.88 g，已知该物质的相对分子质量为44，则该样品的化学式为____________________________________________。 (4)若该有机物的核磁共振氢谱如图所示，峰面积之比为1∶3，则其结构简式为________； 若符合下列条件，则该有机物的结构简式为__________________________________。 ①环状化合物　②只有一种类型的氢原子 (5)某同学认为E和空气相通，会影响测定结果的准确性，应在E后再增加一个E装置，其主要目的是______________________________________________________________。 解析　(2)D装置中无水氯化钙和E装置中碱石灰分别用于吸收生成的水和二氧化碳。(3)E装置增重0.88 g为CO2的质量，D装置增重0.36 g是水的质量，则由此确定C、H的质量分别为0.24 g和0.04 g，从而推出含有的氧元素质量为0.44 g－0.24 g－0.04 g＝0.16 g，则C、H、O物质的量之比为＝∶∶＝2∶4∶1，即最简式为C2H4O，由相对分子质量为44可知其化学式也为C2H4O。 (4)该有机物的核磁共振氢谱中峰面积之比为1∶3，则其结构简式为CH3CHO；符合限定条件的结构简式为。 (5)在E后再增加一个E装置，吸收空气中的二氧化碳和水蒸气。 答案　(1)作过氧化氢分解的催化剂　吸收氧气中的水蒸气或干燥氧气　使有机物的燃烧产物全部转化成CO2和H2O (2)吸收生成的水　吸收生成的二氧化碳 (3)C2H4O　(4)CH3CHO　 (5)吸收空气中的二氧化碳和水蒸气 学科网（北京）股份有限公司 $