专题1 有机化学的发展及研究思路（7大题型专项训练）化学苏教版选择性必修3

专题1 有机化学的发展及研究思路 A 题型聚焦·专项突破 考点一 有机化学的发展与应用 题型1 有机化学发展的过程和趋势 题型2 人工合成有机化合物的认识 题型3 有机化合物与生命活动的密切关系 题型4 与有机化学相关的实际问题 考点二 科学家怎样研究有机物 题型1 有机化合物的分离和提纯（重点） 题型2 有机物分子结构测定常用的仪器分析方法 题型3 对简单有机物的结构进行分析和表征（难点） B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 有机化学的发展与应用 ◆题型1 有机化学发展的过程和趋势 1．人类利用无机物合成的第一种有机物是（    ） A．酒精 B．醋酸 C．尿素 D．电石气 2．第一次用无机物制备有机物尿素，开辟人工合成有机物先河的科学家是 A．凯库勒 B．维勒 C．贝采利乌斯 D．门捷列夫 3．下列科学家与其成果对应错误的是 A．维勒——打破有机物和无机物界限 B．海维西——创立“逆合成分析理论” C．贝采里乌斯——提出有机化学概念 D．范特霍夫——提出碳原子成键的新解释 4．下列贡献与中国科学家无关的是 A．创立侯氏制碱法 B．发现青蒿素 C．合成结晶牛胰岛素 D．发明元素周期表 5．世界上人工方法首次合成的蛋白质—结晶牛胰岛素是哪个国家什么时候合成的（    ） A．中国1965年 B．德国1978年 C．美国1932年 D．中国1966年 6．“有机”一词译自“Organic”，词源解释为“属于、关于或者源自生物的”。下列关于有机化学的说法错误的是 A．周朝设立“酰人”官职负责酿造酒、醋等，酒精、醋酸均为有机物 B．宣德青花瓷所用青料“苏麻离青”属低锰高铁类钴料，不属于有机材料 C．我国非遗中的扎染工艺，以板蓝根、蓝靛等做染料是经验性利用有机物的典范 D．河南省方城羊肉烩面中的面主要成分是淀粉，淀粉属于纯净物 ◆题型2 人工合成有机化合物的认识 7．下列关于有机物的说法正确的是 A．凡是含碳元素的化合物都属于有机物 B．有机物只含有碳、氢两种元素 C．有机物不但存在于动植物体内，而且可以通过人工的方法合成 D．燃烧生成和的有机物中一定含有碳、氢、氧三种元素 8．尿素是人工合成的有机物，其结构简式为，下列叙述不正确的是 A．尿素是一种氮肥 B．尿素是人体新陈代谢的一种产物 C．尿素的分子式为CH4N2O，是一种有机氮肥 D．尿素在水中可以电离出 9．我国科学家在国际上首次以CO2和H2为原料，在构筑的纳米“蓄水”膜反应器中实现了二氧化碳在温和条件下一步转化为乙醇的反应，该反应微观示意图如下。有关说法不正确的是    A．无机物在一定条件下可以转化成有机物 B．反应前后分子种类改变，原子种类不变 C．参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为2：7 D．该反应生成物是CH3CH2OH和H2O ◆题型3 有机化合物与生命活动的密切关系 10．在日常生活中我们常说开门七件事：①柴；②米；③油；④盐；⑤酱；⑥醋；⑦茶。你认为其中含有有机物的是 A．除②外都含有 B．除⑦外都含有 C．除④外都含有 D．全部含有 ◆题型4 与有机化学相关的实际问题 11．下列说法中，正确的是 A．有机物和无机物都只能从有机体内提取 B．有机物都难溶于水，无机物都易溶于水 C．用化学方法能合成自然界已存在或不存在的有机物 D．有机物参与的反应速率一定比无机物参与的反应慢，且常伴有副反应 12．科学家发现宇宙深处存在一行星，经实验测试知该行星大气中存在大量的H2C＝CHOH物质。已知H2C＝CHOH并不稳定，在常温下为液体，很容易转化成稳定的CH3CHO，该星球的温度是 A．较低 B．较高 C．无法判断温度的高低 D．以上说法均不正确 考点二 科学家怎样研究有机物 ◆题型1 有机化合物的分离和提纯 13．下列各组物质中，不可以用分液漏斗分离的是 A．溴苯和水 B．液溴和四氯化碳 C．苯和水 D．水和四氯化碳 14．现有以下混合物：①30%的乙醇溶液；②水和汽油；③提纯粗苯甲酸；④氯化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是 A．分液、萃取、重结晶、蒸馏 B．萃取、重结晶、蒸馏、分液 C．分液、蒸馏、重结晶、萃取 D．蒸馏、分液、重结晶、萃取 15．20世纪70年代初，我国屠呦呦等科学家使用乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟有效成分青蒿素，下列相关说法正确的是 A．青蒿素属于有机物 B．用红外光谱法可测定青蒿素的相对分子质量 C．用乙醚从中药中提取青蒿素不涉及过滤、萃取操作 D．可用蒸馏法提纯青蒿素 16．下列玻璃仪器在相应实验中选用合理的是 A．重结晶法提纯苯甲酸：②③ B．蒸馏法分离苯和溴苯：③⑤⑥ C．用苯萃取碘水中的碘单质并分液：①⑥ D．酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度：①④⑥ 17．下列有关实验的说法不正确的是 A．作为重结晶实验的溶剂，杂质在此溶剂中的溶解度受温度影响很大 B．在蒸馏实验中，温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点 C．在重结晶的实验中，使用漏斗趁热过滤是为了减少被提纯物质的损失 D．用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物，用分液法分离水和硝基苯的混合物 18．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）的提纯方案如下图，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是趁热过滤，目的是除去泥沙和 C．操作Ⅲ需缓慢冷却结晶，可减少杂质被包裹 D．操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体，可用硝酸酸化的溶液检测得到的产品是否纯净 19．研究有机物的一般方法，先对有机物进行分离、提纯，分离、提纯有机物的常用方法有蒸馏、萃取、重结晶等。 （1）蒸馏 ①蒸馏操作，加碎瓷片的目的是 。 ②温度计水银球应处于什么位置 。 ③冷却水的流动方向是 。 （2）在萃取实验操作中，如图，仪器A的名称是 。 （3）咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚。含有结晶水的咖啡因是无色针状晶体，味苦，在100℃时失去结晶水并开始升华，120℃时升华相当显著，178℃时升华很快。它的结构式为，实验室可通过下列简单方法从茶叶中提取咖啡因： 在步骤1加入酒精进行浸泡，过滤得到提取液，步骤2、步骤3、步骤4所进行的操作或方法分别是________。 A．加热、结晶(或蒸发)、升华 B．过滤、洗涤、干燥 C．萃取、分液、升华 D．加热、蒸馏、蒸馏 （4）已知碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图。下列有关该物质的说法不正确的是________。 A．分子式为C3H4O3 B．分子中σ键与π键个数之比为10∶1 C．分子中既有极性键也有非极性键 D．分子中碳原子的杂化方式全部为sp2杂化 20．常温下，青蒿素是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，难溶于水，熔点约为156.5℃，易受湿、热的影响而分解。某实验小组对青蒿素的提取和组成进行了探究。 Ⅰ．提取流程： （1）“破碎”的目的是 。 （2）操作a和操作b的名称分别是 、 。 Ⅱ．燃烧法测定最简式： 实验室用如图所示装置测定青蒿素(烃的含氧衍生物)中氧元素的质量分数。 （3）A装置是提供实验所需的O2，B装置中浓硫酸的作用是 ；C中CuO的作用是 。 （4）燃烧w g青蒿素，图中D、E的质量分别增重a g、b g，则青蒿素中氧元素的质量分数可表示为 (只列出计算式，用含有w、a、b的符号来表示，可不化简)。 （5）该装置也可以用来测其他有机物的最简式。 准确称取2.36 g某烃的含氧衍生物X的样品，经充分燃烧后，D管质量增加1.08 g，E管质量增加3.52 g，则该有机物的实验式是 ，X的蒸气与氢气的相对密度为59，则该有机物的分子式是 。 ◆题型2 有机物分子结构测定常用的仪器分析方法 21．下列方法不能用来测定分子结构的是 A．色谱法 B．红外光谱 C．核磁共振氢谱 D．X射线衍射 22．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．色谱可以用于有机物分离、提纯 B．红外光谱可推测有机物中官能团类别 C．光谱仪可以捕获电子跃迁时产生的发射光谱或吸收光谱 D．质谱法测得某有机物相对分子质量为78，其分子式一定为 23．关于有机物检测，下列说法正确的是 A．李比希法可以确定某些有机物分子的实验式 B．用核磁共振氢谱不可鉴别和 C．用红外光谱可确定有机物的元素组成 D．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 ◆题型3 对简单有机物的结构进行分析和表征 24．2002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果，其中一项是瑞士科学家库尔特·维特里希发明了“利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。在化学上经常使用的是氢核磁共振谱，它是根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不同来确定有机物分子中的不同的氢原子。下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是 A．HCHO B．CH3OH C．HCOOH D．CH3COOCH3 25．某有机物A质谱图、核磁共振氢谱图如图，则A的结构简式可能为 A． B． C． D． 26．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 27．某同学为测定有机物A的实验式，取样品，置于铂舟并放入燃烧管中，不断通入氧气流，用电炉持续加热样品，将生成物依次通过如图所示装置。生成物被完全吸收后，测得装置I增重，装置Ⅱ增重。请回答下列问题： （1）试剂a、试剂b分别为_______（填标号）。 A．、碱石灰 B．碱石灰、碱石灰 C．碱石灰 D．碱石灰、 （2）有机物A中碳元素的质量分数为 。 （3）实验测得有机物A的质谱图如下，则A的相对分子质量为 ，A的分子式为 。 （4）核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱和红外光谱图（只显示部分基团）分别如图所示。 ①峰面积之比为 。 ②A的结构简式可能为 （任写一种）。 B 综合攻坚·知能拔高 1．1828年德国化学家维勒首次利用无机物合成出了有机化合物，突破了无机物与有机化合物之间的界限，下列说法中正确的是 A．有机化合物都是从动植物体中提取出来的 B．天然有机化合物不可以用有机化学方法合成出来 C．有机化合物与无机物的性质完全不同 D．通过人工方法可以合成出自然界中原本不存在的有机物 2．下列说法不正确的是 A．苯甲酸重结晶过程中，加热、玻璃棒搅拌均能提高苯甲酸的溶解度 B．利用质谱仪可区分乙醇和二甲醚 C．研究有机物的一般步骤：分离、提纯→确定实验式→确定化学式→确定结构式 D．用苯萃取溴水时有机层应从上口倒出 3．茶叶中的主要成分：单宁酸10%-12%，咖啡因1%-5%，茶多酚19%。咖啡因是白色粉状物，其化学式C8H10N4O2，有弱碱性，不与碱反应，在100℃开始升华，120℃升华显著。其提取流程如图所示： 咖啡因在不同溶剂中的溶解度 溶剂 水 乙醇 乙醚 温度 100℃ 80℃ 25℃ 60℃ 25℃ 25℃ 溶解度 66.6 18.2 2 4.5 2 0.19 下列说法正确的是 A．提取咖啡因最好选择热水，且温度越高越好 B．操作1为灼烧，需用坩埚 C．操作2中加入生石灰与酸性物质反应生成盐 D．确定咖啡因的晶体结构可用红外光谱仪 4．青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物，其分子结构如图1，青蒿素可溶于有机溶剂，难溶于水，提取方法如图2： 下列说法正确的是 A．青蒿素分子中含有6个手性碳原子 B．操作I是过滤 C．操作Ⅱ用到温度计、蒸馏烧瓶、球形冷凝管、锥形瓶 D．操作Ⅲ的过程是加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 5．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 6．（双选）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 7．我国科学家屠呦呦因青蒿素研究获得诺贝尔奖，青蒿素是从传统药材中发现的能治疗疟疾的有机化合物。青蒿素为无色针状晶体，熔点为156～157℃，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水中几乎不溶。 I．用溶剂A浸取青蒿素的工艺流程如下图所示： （1）操作I前对青蒿进行干燥粉碎的目的是 。 （2）操作Ⅱ的名称是 。 （3）利用重结晶法提纯粗品时其操作步骤为：加热溶解→趁热过滤→ →过滤、洗涤、干燥。 （4）关于溶剂A的分子结构可通过现代分析方法进行测定，得到的谱线图如下(图3中两组峰的面积之比为2:3)。根据以下结果，推测A的结构简式为 。 Ⅱ．已知青蒿素是一种烃的含氧衍生物，某同学为确定其化学式，进行如图实验： 实验步骤： ①按图所示连接装置，检查装置的气密性； ②称量装置E、F中仪器及试剂的质量； ③取14.10 g青蒿素放入C中的硬质玻璃管，点燃装置C、D处的酒精灯，充分反应； ④实验结束后冷却至室温，称量装置E、F中仪器及试剂的质量。 （5）装置D的作用是 。 （6）装置E中装入的试剂不可能是 (填字母序号)。 a．无水氯化钙          b．氢氧化钠固体          c．五氧化二磷           d．硅胶 （7）某同学认为上述装置还有不足之处，可能产生较大的实验误差，请提出你的改进方法： 。 （8）通过改进后，实验测得数据如表，通过质谱仪测得青蒿素的相对分子质量为282，结合上述数据，得出青蒿素的分子式为 。 装置 实验前 实验后 E 84.00 g 93.90 g F 100.00 g 133.00 g 8．有机化合物种类繁多、数量庞大，对有机化合物进行分离、提纯及鉴定是研究有机化合物的重要环节。 I．有机物A(仅含C、H、O三种元素)完全燃烧只生成CO2和H2O。称取一定质量的A样品，利用下图所示的装置进行实验。生成物先后通过分别装有足量无水氯化钙固体和碱石灰的U形管，被完全吸收后U形管质量分别增加5.4g和8.8g，消耗氧气6.72L(标准状况下)。 （1）装置a的名称为 。 （2）有机物A的最简式为 。 （3）已知有机物A的质谱、核磁共振氢谱(峰面积之比为3：2：1)分别如下图所示，则A的官能团名称为 。 （4）有机物A存在一种同分异构体B，有机物B的核磁共振氢谱上只存在一组峰，若要利用化学性质的差异鉴别有机物A和B，可采用的试剂为_______(填字母序号)。 A．溴水 B．氢氧化钠溶液 C．钠 D．酸性高锰酸钾溶液 Ⅱ． （5）有机物C是B的同系物，若质谱图显示有机物B的相对分子质量为74，核磁共振氢谱上有2组峰，且峰面积之比为3：2，有机物C的红外光谱如下图所示(其中甲基的红外光谱峰未显示)： 则C的分子式为 ，其结构简式为 。 Ⅲ． （6）重结晶法可用于提纯苯甲酸。 ①若苯甲酸在A、B、C三种溶剂中的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示。则重结晶时，最合适的溶剂是 (填字母序号)。 ②下列有关苯甲酸重结晶实验的说法正确的是 (填字母序号)。 A．粗苯甲酸溶解过程中，加热、玻璃棒搅拌均能提高苯甲酸的溶解度 B．在苯甲酸重结晶实验中，粗苯甲酸加热溶解后需趁热过滤 C．冷却结晶时，温度过低将析出杂质，故此时温度不是越低越好 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题1 有机化学的发展及研究思路 A 题型聚焦·专项突破 考点一 有机化学的发展与应用 题型1 有机化学发展的过程和趋势 题型2 人工合成有机化合物的认识 题型3 有机化合物与生命活动的密切关系 题型4 与有机化学相关的实际问题 考点二 科学家怎样研究有机物 题型1 有机化合物的分离和提纯（重点） 题型2 有机物分子结构测定常用的仪器分析方法 题型3 对简单有机物的结构进行分析和表征（难点） B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 有机化学的发展与应用 ◆题型1 有机化学发展的过程和趋势 1．人类利用无机物合成的第一种有机物是（    ） A．酒精 B．醋酸 C．尿素 D．电石气 【答案】C 【分析】1828年，德国化学家维勒在实验室里用无机化合物氰酸铵(NH4CNO)合成出有机化合物尿素[CO(NH2)2]，证明了有机物和无机物是可以相互转化的。 【解析】由分析知，答案为C。 2．第一次用无机物制备有机物尿素，开辟人工合成有机物先河的科学家是 A．凯库勒 B．维勒 C．贝采利乌斯 D．门捷列夫 【答案】B 【解析】1828年德国化学家维勒，将一种无机物NH4CNO的水溶液加热得到了尿素（NH2CONH2），开创了有机化学人工合成的新纪元。 答案选B。 3．下列科学家与其成果对应错误的是 A．维勒——打破有机物和无机物界限 B．海维西——创立“逆合成分析理论” C．贝采里乌斯——提出有机化学概念 D．范特霍夫——提出碳原子成键的新解释 【答案】B 【解析】A、1828年，德国化学家维勒冲破了生命力学术的束缚，在实验室里将无机物氰酸铵（NH4CNO）溶液蒸发，得到了有机物尿素[CO(NH2)2]，打破有机物和无机物界限，选项A正确； B、科里于1967年提出了“逆合成分析理论”，将有机合成路线设计技巧艺术地变成了有严格思维逻辑的科学，选项B错误； C、贝采里乌斯被称为“有机化学之父”，提出了有机化学概念，选项C正确； D、荷兰化学家范特霍夫提出碳原子成键的新解释，成功地解决了二取代甲烷只有一种结构的问题，选项D正确； 答案选B。 4．下列贡献与中国科学家无关的是 A．创立侯氏制碱法 B．发现青蒿素 C．合成结晶牛胰岛素 D．发明元素周期表 【答案】D 【解析】A、中国科学家侯德榜发现了侯氏制碱法，故侯氏制碱法和中国科学家有关，故A错误； B、中国科学家屠呦呦发现青蒿素，获得了诺贝尔奖，故B错误； C、中国科学家最早人工合成结晶牛胰岛素，故和中国科学家有关，故C错误； D、俄国科学家门捷列夫制出了第一张元素周期表，和中国科学家无关，故D正确； 故选D。 5．世界上人工方法首次合成的蛋白质—结晶牛胰岛素是哪个国家什么时候合成的（    ） A．中国1965年 B．德国1978年 C．美国1932年 D．中国1966年 【答案】A 【解析】1965年，我国科学工作者在世界上第一次用人工方法合成出具有生物活性的蛋白质---结晶牛胰岛素，所以人工牛胰岛素的合成，标志着人类在认识生命，探索生命奥秘的征途上迈出了重要的一步，故A正确； 故选A。 6．“有机”一词译自“Organic”，词源解释为“属于、关于或者源自生物的”。下列关于有机化学的说法错误的是 A．周朝设立“酰人”官职负责酿造酒、醋等，酒精、醋酸均为有机物 B．宣德青花瓷所用青料“苏麻离青”属低锰高铁类钴料，不属于有机材料 C．我国非遗中的扎染工艺，以板蓝根、蓝靛等做染料是经验性利用有机物的典范 D．河南省方城羊肉烩面中的面主要成分是淀粉，淀粉属于纯净物 【答案】D 【解析】A．酒精（C2H5OH）属于醇类，醋酸（CH3COOH）属于羧酸类，均为有机物，故A正确； B．低锰高铁类钴料是天然无机材料，不属于有机材料，故B正确； C．以板蓝根、蓝靛等做染料的扎染工艺，利用有机物的性质，大大提高染料的上染率和色牢度，同时制作出来的成品具有良好的手感，是经验性利用有机物的典范，故C正确； D．面粉的主要成分是淀粉，由于聚合度n值不同，淀粉属于混合物，故D错误； 答案选D。 ◆题型2 人工合成有机化合物的认识 7．下列关于有机物的说法正确的是 A．凡是含碳元素的化合物都属于有机物 B．有机物只含有碳、氢两种元素 C．有机物不但存在于动植物体内，而且可以通过人工的方法合成 D．燃烧生成和的有机物中一定含有碳、氢、氧三种元素 【答案】C 【解析】A．、、碳酸、碳酸盐等含碳化合物因组成和性质都具有无机物的特点，属于无机物，A项错误； B．有机物一定含有碳元素，绝大多数有机物含有氢元素，部分有机物还含有氧、氮、硫等元素，B项错误； C．最初的有机物来自于动植物体内，现在，更多的有机物是人工合成的，C项正确； D．甲烷完全燃烧的产物是和，但甲烷仅由碳、氢两种元素组成，D项错误 答案选C。 8．尿素是人工合成的有机物，其结构简式为，下列叙述不正确的是 A．尿素是一种氮肥 B．尿素是人体新陈代谢的一种产物 C．尿素的分子式为CH4N2O，是一种有机氮肥 D．尿素在水中可以电离出 【答案】D 【解析】A．尿素中含有氮元素，可以被植物吸收，是一种氮肥，A正确； B．尿素是人体尿液中的成分之一，所以尿素人体新陈代谢的一种产物，B正确； C．根据尿素的结构简式可知其分子式为CH4N2O，是一种有机氮肥，C正确； D．据尿素的结构简式，尿素分子中不含，在溶液中也不能电离出，D错误； 故选D。 9．我国科学家在国际上首次以CO2和H2为原料，在构筑的纳米“蓄水”膜反应器中实现了二氧化碳在温和条件下一步转化为乙醇的反应，该反应微观示意图如下。有关说法不正确的是    A．无机物在一定条件下可以转化成有机物 B．反应前后分子种类改变，原子种类不变 C．参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为2：7 D．该反应生成物是CH3CH2OH和H2O 【答案】C 【解析】A．通过以CO2和H2为原料，在构筑的纳米“蓄水”膜反应器中实现了二氧化碳在温和条件下一步转化为乙醇的反应，说明无机物在一定条件下可以转化成有机物，故A正确； B．原子是化学反应的最小微粒，反应前后分子种类改变，原子种类不变，故B正确； C．根据反应前后分析参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为2：6=1：3，故C错误； D．根据图中信息得到反应生成物是CH3CH2OH和H2O，故D正确。 综上所述，答案为C。 ◆题型3 有机化合物与生命活动的密切关系 10．在日常生活中我们常说开门七件事：①柴；②米；③油；④盐；⑤酱；⑥醋；⑦茶。你认为其中含有有机物的是 A．除②外都含有 B．除⑦外都含有 C．除④外都含有 D．全部含有 【答案】C 【解析】①柴的主要成分是纤维素，②米中含有淀粉，③油属于油脂，⑥醋中含有醋酸，纤维素、淀粉、油脂、醋酸均属于有机物；⑤酱、⑦茶中均含有多种有机物；日常生活中的④盐是指氯化钠，属于无机物，故选C。 ◆题型4 与有机化学相关的实际问题 11．下列说法中，正确的是 A．有机物和无机物都只能从有机体内提取 B．有机物都难溶于水，无机物都易溶于水 C．用化学方法能合成自然界已存在或不存在的有机物 D．有机物参与的反应速率一定比无机物参与的反应慢，且常伴有副反应 【答案】C 【解析】A、有机物可以有无机物转化而成，有机物也可以转化成无机物，如甲烷的燃烧，故错误； B、有机物也有和水任意互溶的，如酒精、醋酸等，无机物也有不溶于水的，如碳酸钙、硫酸钡等，故错误； C、如塑料，自然界中没有，但可以通过加聚反应合成，故正确； D、有机物参与的反应速率不一定比无机物参与的反应慢，反应速率的快慢与有机物的有无参与无关，故错误。 答案选C。 12．科学家发现宇宙深处存在一行星，经实验测试知该行星大气中存在大量的H2C＝CHOH物质。已知H2C＝CHOH并不稳定，在常温下为液体，很容易转化成稳定的CH3CHO，该星球的温度是 A．较低 B．较高 C．无法判断温度的高低 D．以上说法均不正确 【答案】B 【解析】由于H2C＝CHOH在常温下为液体，而在行星上是存在于大气中，是一种气体，则星球的温度较高，答案选B。 考点二 科学家怎样研究有机物 ◆题型1 有机化合物的分离和提纯 13．下列各组物质中，不可以用分液漏斗分离的是 A．溴苯和水 B．液溴和四氯化碳 C．苯和水 D．水和四氯化碳 【答案】B 【分析】分液使用的仪器是分液漏斗，分液是把两种互不混溶的液体分离开的操作方法。 【解析】A．溴苯和水互不相容，可以用分液漏斗分离，故A不选； B．溴和四氯化碳能互溶，所以不能用分液漏斗分离，故B选； C．苯和水不互溶，出现分层，所以能用分液漏斗分离，故C不选； D．水和四氯化碳不互溶，出现分层，所以能用分液漏斗分离，故D不选； 答案选B。 14．现有以下混合物：①30%的乙醇溶液；②水和汽油；③提纯粗苯甲酸；④氯化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是 A．分液、萃取、重结晶、蒸馏 B．萃取、重结晶、蒸馏、分液 C．分液、蒸馏、重结晶、萃取 D．蒸馏、分液、重结晶、萃取 【答案】D 【解析】①30%的乙醇溶液，乙醇与水互溶，需通过蒸馏分离（利用沸点差异）；②水和汽油，两者不混溶，静置分层后直接分液；③提纯粗苯甲酸，提纯固体常用重结晶法（利用溶解度随温度变化的特性）；④氯化钠和单质溴的水溶液，溴易溶于有机溶剂（如），可用萃取法将其转移至有机层，再分液分离。 故选D。 15．20世纪70年代初，我国屠呦呦等科学家使用乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟有效成分青蒿素，下列相关说法正确的是 A．青蒿素属于有机物 B．用红外光谱法可测定青蒿素的相对分子质量 C．用乙醚从中药中提取青蒿素不涉及过滤、萃取操作 D．可用蒸馏法提纯青蒿素 【答案】A 【解析】A．青蒿素含有碳元素且结构复杂，属于有机物，A正确； B．红外光谱用于分析官能团，测定相对分子质量需用质谱法，B错误； C．乙醚提取需萃取，后续分离可能涉及结晶、过滤，C错误； D．青蒿素为固体，蒸馏法适用于液体，提纯应使用重结晶或色谱法，D错误； 答案选A。 16．下列玻璃仪器在相应实验中选用合理的是 A．重结晶法提纯苯甲酸：②③ B．蒸馏法分离苯和溴苯：③⑤⑥ C．用苯萃取碘水中的碘单质并分液：①⑥ D．酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度：①④⑥ 【答案】B 【解析】A．重结晶法提纯苯甲酸，需要用到烧杯、玻璃棒、蒸发皿、酒精灯和漏斗，图示中没有，②③用不着，A不合题意； B．蒸馏法分离苯和溴苯需要用到蒸馏烧瓶、温度计、锥形瓶等，即用到图示中的③⑤⑥，B符合题意； C．用苯萃取碘水中的碘单质并分液需要用到烧杯、分液漏斗和玻璃棒，图示中没有，①⑥用不到，C不合题意；     D．酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度需要用到酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶和胶头滴管，图中①为漏斗用不到，D不合题意； 故答案为：B。 17．下列有关实验的说法不正确的是 A．作为重结晶实验的溶剂，杂质在此溶剂中的溶解度受温度影响很大 B．在蒸馏实验中，温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点 C．在重结晶的实验中，使用漏斗趁热过滤是为了减少被提纯物质的损失 D．用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物，用分液法分离水和硝基苯的混合物 【答案】A 【解析】A．作为重结晶实验的溶剂，被提纯物质在此溶液中的溶解度受温度影响很大，杂质在此溶液中的溶解度受温度影响小有利于重结晶分离，故A错误； B．蒸馏时使用温度计测量馏分的温度，所以在蒸馏实验中，温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点，故B正确； C．重结晶的实验中，因温度降低被提纯物质的溶解度减小，所以使用漏斗趁热过滤是为了减少被提纯物质的损失，故C正确； D．硝酸钾和氯化钠的溶解度受温度影响不同，可选结晶法分离；而水和硝基苯是互不相溶的两层液体物质，二者分层，应该用分液法分离，故D正确； 故选A。 18．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）的提纯方案如下图，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是趁热过滤，目的是除去泥沙和 C．操作Ⅲ需缓慢冷却结晶，可减少杂质被包裹 D．操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体，可用硝酸酸化的溶液检测得到的产品是否纯净 【答案】B 【分析】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。 【解析】A．操作I为加水加热溶解，重结晶时需根据苯甲酸在热水中的溶解度估算加水量，确保苯甲酸充分溶解且避免水量过多影响结晶，A正确； B．操作Ⅱ趁热过滤，悬浊液中泥沙被除去，而NaCl易溶于水，在热水中溶解后仍留在滤液中，不会被除去，B错误； C．缓慢冷却结晶可使晶体有序生长，减少母液中杂质被包裹，C正确； D．苯甲酸在冷水中溶解度小，冷水洗涤可减少损失；产品若含NaCl杂质，洗涤后晶体表面含Cl-，用硝酸酸化的AgNO3溶液检测，若产生白色沉淀则不纯净，D正确； 故答案选B。 19．研究有机物的一般方法，先对有机物进行分离、提纯，分离、提纯有机物的常用方法有蒸馏、萃取、重结晶等。 （1）蒸馏 ①蒸馏操作，加碎瓷片的目的是 。 ②温度计水银球应处于什么位置 。 ③冷却水的流动方向是 。 （2）在萃取实验操作中，如图，仪器A的名称是 。 （3）咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚。含有结晶水的咖啡因是无色针状晶体，味苦，在100℃时失去结晶水并开始升华，120℃时升华相当显著，178℃时升华很快。它的结构式为，实验室可通过下列简单方法从茶叶中提取咖啡因： 在步骤1加入酒精进行浸泡，过滤得到提取液，步骤2、步骤3、步骤4所进行的操作或方法分别是________。 A．加热、结晶(或蒸发)、升华 B．过滤、洗涤、干燥 C．萃取、分液、升华 D．加热、蒸馏、蒸馏 （4）已知碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图。下列有关该物质的说法不正确的是________。 A．分子式为C3H4O3 B．分子中σ键与π键个数之比为10∶1 C．分子中既有极性键也有非极性键 D．分子中碳原子的杂化方式全部为sp2杂化 【答案】（1）防止液体暴沸 温度计水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处 下口进、上口出 （2）分液漏斗 （3）A （4）D 【分析】（3）咖啡因易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚，则步骤1可加入乙醇等有机溶剂进行萃取，然后进行蒸馏、升华，可得到咖啡因粗产品，以此解答。 【解析】（1）①蒸馏操作，加碎瓷片的目的是防止液体暴沸； ②温度计测量烧瓶内馏分的温度，液体气化后进入冷凝管被冷凝，故水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处以测定蒸汽的温度； ③为获得更好的冷凝效果，水流方向为下进上出； （2）仪器A的名称是分液漏斗； （3）在步骤1中加入了乙醇，下面要分离咖啡因和乙醇，可进行加热得到浓缩液再结晶(或蒸发)得到粗产品，因咖啡因易升华，为进一步得到较为纯净的咖啡因，可进行升华，故选A； （4）A．由其结构简式可知其分子式为C3H4O3，故A正确； B．单键为σ键，双键中有1条σ键，1条π键，分子中σ键与π键个数之比为10∶1，故B正确； C．分子中既有C-H、碳氧极性键，也有C-C非极性键，故C正确； D．分子中含有饱和碳原子，饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化，故D错误； 故选D。 20．常温下，青蒿素是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，难溶于水，熔点约为156.5℃，易受湿、热的影响而分解。某实验小组对青蒿素的提取和组成进行了探究。 Ⅰ．提取流程： （1）“破碎”的目的是 。 （2）操作a和操作b的名称分别是 、 。 Ⅱ．燃烧法测定最简式： 实验室用如图所示装置测定青蒿素(烃的含氧衍生物)中氧元素的质量分数。 （3）A装置是提供实验所需的O2，B装置中浓硫酸的作用是 ；C中CuO的作用是 。 （4）燃烧w g青蒿素，图中D、E的质量分别增重a g、b g，则青蒿素中氧元素的质量分数可表示为 (只列出计算式，用含有w、a、b的符号来表示，可不化简)。 （5）该装置也可以用来测其他有机物的最简式。 准确称取2.36 g某烃的含氧衍生物X的样品，经充分燃烧后，D管质量增加1.08 g，E管质量增加3.52 g，则该有机物的实验式是 ，X的蒸气与氢气的相对密度为59，则该有机物的分子式是 。 【答案】（1）增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率 （2）过滤 蒸馏 （3）吸收水蒸气，干燥氧气 使有机物中的C全部转化为 （4）×100% （5） 【分析】青蒿素干燥破碎后，加入乙醚，从分离产物的状态看，操作a应为过滤；提取液中乙醚与粗品分离，应为蒸馏；由粗品制精品，应为重结晶。 【解析】（1）青蒿用乙醚溶解，颗粒越小，接触面积越大，浸取率越高，所以“破碎”的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率。 （2）操作a用于分离固体与液体，操作b用于将有机溶液中的乙醚与溶质分离，所以名称分别是过滤、蒸馏。 （3）因为后续操作中需要测定燃烧生成水的质量，所以应将A中生成的干燥，B装置中浓硫酸的作用是吸收水蒸气，干燥氧气；C中CuO将有机物氧化，作用是使有机物完全氧化或使有机物完全燃烧生成。 （4）w g青蒿素燃烧，生成a g、b g，则青蒿素中氧元素的质量应为总质量减去C、H元素的质量和，从而得出氧元素的质量分数可表示为。 （5）D管质量增加1.08g，E管质量增加3.52 g，则，，，，，，则该有机物的实验式是，又X的蒸气与氢气的相对密度为59，根据摩尔质量之比等于密度之比，则X的摩尔质量为118g/mol，相对分子质量为118，则X的分子式为。 ◆题型2 有机物分子结构测定常用的仪器分析方法 21．下列方法不能用来测定分子结构的是 A．色谱法 B．红外光谱 C．核磁共振氢谱 D．X射线衍射 【答案】A 【解析】色谱法（A）的核心功能是分离混合物并分析成分，而非解析分子内部结构。红外光谱（B）可识别官能团，核磁共振氢谱（C）提供氢原子环境信息，X射线衍射（D）直接测定晶体结构，三者均用于结构分析。因此，只有色谱法无法测定分子结构； 答案选A。 22．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．色谱可以用于有机物分离、提纯 B．红外光谱可推测有机物中官能团类别 C．光谱仪可以捕获电子跃迁时产生的发射光谱或吸收光谱 D．质谱法测得某有机物相对分子质量为78，其分子式一定为 【答案】D 【解析】A．色谱法利用不同物质在固定相和流动相中的分配差异进行分离，常用于有机物的分离和提纯，例如柱色谱和薄层色谱，A正确； B．红外光谱通过检测化学键振动吸收特定波长的红外光，形成特征吸收峰，从而推测有机物中的官能团类别（如羟基、羰基等），B正确； C．不同元素的原子发生跃迁时会释放或吸收不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，C正确； D．相对分子质量为78的有机物，其分子式可能为C6H6，也可能分子式为C3H4F2，D错误； 故选D。 23．关于有机物检测，下列说法正确的是 A．李比希法可以确定某些有机物分子的实验式 B．用核磁共振氢谱不可鉴别和 C．用红外光谱可确定有机物的元素组成 D．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 【答案】A 【解析】A．李比希法通过燃烧有机物测定碳、氢含量，可确定实验式（最简式），A正确； B．核磁共振氢谱中，丙酸（CH3CH2COOH）有3种氢环境，乙酸甲酯（CH3COOCH3）有2种氢环境，可通过峰数目区分，B错误； C．红外光谱用于检测官能团和化学键，元素组成需通过元素分析或质谱确定，C错误； D．相对分子质量72的有机物可能为C5H12，但也可能是C4H8O、C3H4O2等，无法唯一确定分子式，D错误； 故选A。 ◆题型3 对简单有机物的结构进行分析和表征 24．2002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果，其中一项是瑞士科学家库尔特·维特里希发明了“利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。在化学上经常使用的是氢核磁共振谱，它是根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不同来确定有机物分子中的不同的氢原子。下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是 A．HCHO B．CH3OH C．HCOOH D．CH3COOCH3 【答案】A 【解析】A．HCHO中H原子都是等效的，核磁共振氢谱中只给出一种峰，故A正确； B．CH3OH有2种H原子，核磁共振氢谱中有2个峰，故B错误； C．HCOOH有2种H原子，核磁共振氢谱中有2个峰，故C错误； D．CH3COOCH3有2种H原子，核磁共振氢谱中有2个峰，故D错误； 故选A。 25．某有机物A质谱图、核磁共振氢谱图如图，则A的结构简式可能为 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】图1中，可得出该有机物的相对分子质量为46；图2中，可得出该有机物分子中含有3种不同性质的氢原子，且面积比为3：2：1。 【解析】A．，相对分子质量为60，核磁共振氢谱的面积比为3：2：3，A不合题意； B． CH3CHO，相对分子质量为44，且只有两种氢，B不合题意； C．CH3CH2OH，相对分子质量为46，氢原子有3种，面积比为3：2：1，C符合题意； D．CH3CH2COOH，相对分子质量为74，D不合题意； 故选：C。 26．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 【解析】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。 27．某同学为测定有机物A的实验式，取样品，置于铂舟并放入燃烧管中，不断通入氧气流，用电炉持续加热样品，将生成物依次通过如图所示装置。生成物被完全吸收后，测得装置I增重，装置Ⅱ增重。请回答下列问题： （1）试剂a、试剂b分别为_______（填标号）。 A．、碱石灰 B．碱石灰、碱石灰 C．碱石灰 D．碱石灰、 （2）有机物A中碳元素的质量分数为 。 （3）实验测得有机物A的质谱图如下，则A的相对分子质量为 ，A的分子式为 。 （4）核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱和红外光谱图（只显示部分基团）分别如图所示。 ①峰面积之比为 。 ②A的结构简式可能为 （任写一种）。 【答案】（1）B （2） （3）150 （4） 或其他合理答案 【分析】有机物A置于铂舟并放入燃烧管中，不断通入氧气流，反应生成CO2和H2O，生成物依次通过装置Ⅰ和装置Ⅱ，装置Ⅰ增重为水的质量，装置Ⅱ增重为CO2的质量，装置Ⅲ防止空气中的CO2和H2O进入装置Ⅰ和装置Ⅱ，结合A的质量和质谱图，可计算有机物A的分子式，再结合核磁和红外等技术确定A的结构，以此分析解答。 【解析】（1）根据分析可知，装置Ⅰ用于吸收水，装置Ⅱ用于吸收CO2，装置Ⅲ防止空气中的CO2和H2O进入装置Ⅰ和装置Ⅱ，所以试剂a、试剂b均可用碱石灰，故答案为：B。 （2）装置Ⅰ吸收H2O，n(H2O)==0.1mol，装置Ⅱ吸收CO2，n(CO2)==0.18mol，所以有机物A中m(H)=0.1mol×2×1g•mol-1=0.2g，m(C)=0.18mol×12g•mol-1=2.16g，则m(O)=3.0g-0.2g-2.16g=0.64g，所以有机物A中碳元素的质量分数为×100%=72%，故答案为：72%。 （3）由质谱图可知，其分子量为150，由（2）可知，各元素原子的个数比为N(C)：N(H)：N(O)=0.18：(0.1×2)：()=9：10：2，则有机物A的分子式为：C9H10O2，故答案为：150；C9H10O2。 （4）①由核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱可知，有机物A共有5种不同环境的H，且面积比为1：2：2：2：3，故答案为：1：2：2：2：3； ②由有机物A的红外光谱图可知，有机物含有C-H、C-C、，结合核磁共振氢谱结果，可推测有机物A的结构简式可能为，故答案为：。 B 综合攻坚·知能拔高 1．1828年德国化学家维勒首次利用无机物合成出了有机化合物，突破了无机物与有机化合物之间的界限，下列说法中正确的是 A．有机化合物都是从动植物体中提取出来的 B．天然有机化合物不可以用有机化学方法合成出来 C．有机化合物与无机物的性质完全不同 D．通过人工方法可以合成出自然界中原本不存在的有机物 【答案】D 【解析】A．科学家可以合成有机物，故A错误； B．通过有机化学方法都可以合成自然界中存在的有机物，也可以合成自然界不存在的有机化合物，故B错误； C．某些有机化合物与无机化合物性质有相似之处，故C错误； D．人们通过有机合成可以获得自然界存在的有机物，还可以合成自然界中不存在的物质，故D正确； 故答案为：D。 2．下列说法不正确的是 A．苯甲酸重结晶过程中，加热、玻璃棒搅拌均能提高苯甲酸的溶解度 B．利用质谱仪可区分乙醇和二甲醚 C．研究有机物的一般步骤：分离、提纯→确定实验式→确定化学式→确定结构式 D．用苯萃取溴水时有机层应从上口倒出 【答案】A 【解析】A．加热能提高苯甲酸的溶解速率，也能提高苯甲酸的溶解度，但搅拌只能提高溶解速率，不能改变溶解度，故A错误； B．质谱仪可测定有机物的相对分子质量，乙醇和二甲醚在质谱仪中裂解时会产生不同的断裂，得到的质谱图不相同，可以区分，故B正确； C．研究有机物一般经过以下几个基本步骤：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式，故C正确； D．苯的密度小于水的密度，且苯和水不互溶，苯和水混合后分层，下层是水，上层是苯，用苯萃取溴水中的溴，分液时有机层从分液漏斗的上端倒出，故D正确； 故选A。 3．茶叶中的主要成分：单宁酸10%-12%，咖啡因1%-5%，茶多酚19%。咖啡因是白色粉状物，其化学式C8H10N4O2，有弱碱性，不与碱反应，在100℃开始升华，120℃升华显著。其提取流程如图所示： 咖啡因在不同溶剂中的溶解度 溶剂 水 乙醇 乙醚 温度 100℃ 80℃ 25℃ 60℃ 25℃ 25℃ 溶解度 66.6 18.2 2 4.5 2 0.19 下列说法正确的是 A．提取咖啡因最好选择热水，且温度越高越好 B．操作1为灼烧，需用坩埚 C．操作2中加入生石灰与酸性物质反应生成盐 D．确定咖啡因的晶体结构可用红外光谱仪 【答案】C 【分析】将茶叶加入95%的乙醇充分萃取，提取得到茶叶残渣和提取液，对提取液蒸馏浓缩得到浓溶液，然后向浓溶液中加入生石灰除去水和酸性物质，得到粉状物；在蒸发皿上方得到咖啡因，通过加热升华的方法分离出咖啡因，以此解答该题。 【解析】A．由题干表中数据可知，提取咖啡因最好选择热水，但温度不是越高越好，温度太高，导致咖啡因升华而损失，A错误； B．由于咖啡因为可燃性有机物，故操作1不能为灼烧，也不需用坩埚，应该为浸取，B错误； C．由题干信息可知，咖啡因是白色粉状物，有弱碱性，不与碱反应，故操作2中加入生石灰与酸性物质如单宁酸等反应生成盐而除去，C正确； D．红外光谱仪只能检测出有机物中的官能团或者化学键，而不能确定咖啡因的晶体结构，确定晶体结构需要X-射线衍射实验，D错误； 故答案为：C。 4．青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物，其分子结构如图1，青蒿素可溶于有机溶剂，难溶于水，提取方法如图2： 下列说法正确的是 A．青蒿素分子中含有6个手性碳原子 B．操作I是过滤 C．操作Ⅱ用到温度计、蒸馏烧瓶、球形冷凝管、锥形瓶 D．操作Ⅲ的过程是加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 【答案】B 【分析】由流程可知，加乙醚作溶剂形成固体和液体，操作I为过滤，分离出残渣和提取液，提取液含乙醚及青蒿素，操作Ⅱ为蒸馏，分离出乙醚，青蒿素不溶于水，操作Ⅲ的目的是将粗品青蒿素转化为较纯青蒿素，粗品中加有机溶剂溶解后、趁热过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，据此分析解答。 【解析】A. 已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故青蒿素分子中含有7个手性碳原子，如图所示：，A错误； B. 由分析可知，操作I是过滤，分离出残渣和提取液，B正确； C. 由分析可知，操作Ⅱ是蒸馏，则用到温度计、蒸馏烧瓶、直形冷凝管、锥形瓶，而不能用球形冷凝管，C错误； D. 由分析可知，由于青蒿素难溶于水，故操作Ⅲ的目的是将粗品青蒿素转化为较纯青蒿素，操作Ⅲ的过程是加有机溶剂溶解后、趁热过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，D错误； 故答案为：B。 5．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。 【解析】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。 6．（双选）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 【解析】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。 7．我国科学家屠呦呦因青蒿素研究获得诺贝尔奖，青蒿素是从传统药材中发现的能治疗疟疾的有机化合物。青蒿素为无色针状晶体，熔点为156～157℃，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水中几乎不溶。 I．用溶剂A浸取青蒿素的工艺流程如下图所示： （1）操作I前对青蒿进行干燥粉碎的目的是 。 （2）操作Ⅱ的名称是 。 （3）利用重结晶法提纯粗品时其操作步骤为：加热溶解→趁热过滤→ →过滤、洗涤、干燥。 （4）关于溶剂A的分子结构可通过现代分析方法进行测定，得到的谱线图如下(图3中两组峰的面积之比为2:3)。根据以下结果，推测A的结构简式为 。 Ⅱ．已知青蒿素是一种烃的含氧衍生物，某同学为确定其化学式，进行如图实验： 实验步骤： ①按图所示连接装置，检查装置的气密性； ②称量装置E、F中仪器及试剂的质量； ③取14.10 g青蒿素放入C中的硬质玻璃管，点燃装置C、D处的酒精灯，充分反应； ④实验结束后冷却至室温，称量装置E、F中仪器及试剂的质量。 （5）装置D的作用是 。 （6）装置E中装入的试剂不可能是 (填字母序号)。 a．无水氯化钙          b．氢氧化钠固体          c．五氧化二磷           d．硅胶 （7）某同学认为上述装置还有不足之处，可能产生较大的实验误差，请提出你的改进方法： 。 （8）通过改进后，实验测得数据如表，通过质谱仪测得青蒿素的相对分子质量为282，结合上述数据，得出青蒿素的分子式为 。 装置 实验前 实验后 E 84.00 g 93.90 g F 100.00 g 133.00 g 【答案】（1）干燥能防止有效成分水解、利于粉碎，粉碎能增大青蒿与溶剂A的接触面积，提高浸出效率 （2）蒸馏 （3）冷却结晶 （4）CH3CH2OCH2CH3 （5）将C中可能产生的CO转化为CO2 （6）b （7）在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置 （8）C15H22O5 【分析】青蒿粉碎后，加入溶剂A，过滤，将滤液进行蒸馏得到溶剂A和粗品，将粗品进行一系列过程得到精品。青蒿素分子式的确定：将一定质量的青蒿素在C处燃烧，将燃烧的产物通入氧化铜中，将可能生成一氧化碳进一步变为二氧化碳，E处用干燥剂吸收反应生成的水，从而计算青蒿素中含有氢元素的质量，F处用碱石灰吸收反应生成的二氧化碳，计算出青蒿素中含有碳元素的质量。据此回答问题。 【解析】（1）操作I是过滤，为了得到更多的青蒿素，在操作I前要对青蒿进行干燥粉碎，其目的是：干燥能防止有效成分水解、利于粉碎，粉碎能增大青蒿素与溶剂A的接触面积，提高浸出效率；故答案为：增大青蒿素与溶剂A的接触面积，提高浸出效率。 （2）提取液是互溶物，要分离得到溶剂A和粗品，则操作Ⅱ的名称是蒸馏；故答案为：蒸馏。 （3）重结晶是从溶液得到晶体，步骤为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；故答案为：冷却结晶。 （4）由质谱图可知，溶剂A的相对分子质量为74，由红外光谱图知，溶剂A中存在醚键和烃基C-H，由图3核磁共振氢谱知溶剂A结构中有2种氢且个数比为2:3，故溶剂A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，故答案为CH3CH2OCH2CH3。 （5）由分析可知，装置D的作用是将C中可能产生的CO转化为CO2，故答案为将C中可能产生的CO转化为CO2。 （6）由分析可知装置E的作用是吸收水，不能吸收二氧化碳，氢氧化钠会与二氧化碳反应，故装置E的试剂不可能是氢氧化钠固体，故答案为b。 （7）由于空气中含有CO2和水蒸气，空气会从F装置右侧的导管进入E、F装置，干扰测定结果，从而产生较大实验误差，故改进方法为在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置，故答案为在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置。 （8）由分析及数据可知知，=9.90 g，=0.55 mol，=33 g，=0.75 mol，所以青蒿素中氧原子的质量为=4 g，=0.25 mol，==15：22：5，故青蒿素的最简式为C15H22O5，青蒿素的相对分子质量为282，则青蒿素的分子式为C15H22O5，故答案为C15H22O5。 8．有机化合物种类繁多、数量庞大，对有机化合物进行分离、提纯及鉴定是研究有机化合物的重要环节。 I．有机物A(仅含C、H、O三种元素)完全燃烧只生成CO2和H2O。称取一定质量的A样品，利用下图所示的装置进行实验。生成物先后通过分别装有足量无水氯化钙固体和碱石灰的U形管，被完全吸收后U形管质量分别增加5.4g和8.8g，消耗氧气6.72L(标准状况下)。 （1）装置a的名称为 。 （2）有机物A的最简式为 。 （3）已知有机物A的质谱、核磁共振氢谱(峰面积之比为3：2：1)分别如下图所示，则A的官能团名称为 。 （4）有机物A存在一种同分异构体B，有机物B的核磁共振氢谱上只存在一组峰，若要利用化学性质的差异鉴别有机物A和B，可采用的试剂为_______(填字母序号)。 A．溴水 B．氢氧化钠溶液 C．钠 D．酸性高锰酸钾溶液 Ⅱ． （5）有机物C是B的同系物，若质谱图显示有机物B的相对分子质量为74，核磁共振氢谱上有2组峰，且峰面积之比为3：2，有机物C的红外光谱如下图所示(其中甲基的红外光谱峰未显示)： 则C的分子式为 ，其结构简式为 。 Ⅲ． （6）重结晶法可用于提纯苯甲酸。 ①若苯甲酸在A、B、C三种溶剂中的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示。则重结晶时，最合适的溶剂是 (填字母序号)。 ②下列有关苯甲酸重结晶实验的说法正确的是 (填字母序号)。 A．粗苯甲酸溶解过程中，加热、玻璃棒搅拌均能提高苯甲酸的溶解度 B．在苯甲酸重结晶实验中，粗苯甲酸加热溶解后需趁热过滤 C．冷却结晶时，温度过低将析出杂质，故此时温度不是越低越好 【答案】（1）干燥管 （2）C2H6O （3）羟基 （4）CD （5）C4H10O H3C-H2C-O-CH2-CH3 （6）C BC 【分析】有机物A完全燃烧生成二氧化碳和水，通过计算可得出C和H物质的量，根据总质量对O进行计算判断，结合质谱图，核磁共振氢谱和红外光谱图对有机物结构进行分析； 【解析】（1）装置a的名称为干燥管； （2）装有无水氯化钙固体的U形管增重5.4g，则生成水的物质的量：，所含氢元素：；装有碱石灰的U形管增重8.8g，则生成二氧化碳的物质的量：，所含碳元素：；标准状况下消耗氧气6.72L，即，说明有机物中含O物质的量为0.3mol+0.2mol×2-0.3mol×2=，有机物A的最简式：C2H6O； （3）最大质荷比为46，说明A的相对分子质量为46，分子式：C2H6O；核磁共振氢谱有3组吸收峰，面积比为3:2:1，则A的结构简式：CH3CH2OH，则A的官能团名称为羟基； （4）CH3CH2OH的同分异构体核磁共振氢谱上只存在一组峰，结构简式为CH3OCH3，乙醇与金属钠反应可生成氢气，乙醚与金属钠不反应；乙醇可被酸性高锰酸钾溶液氧化，酸性高锰酸钾溶液褪色，乙醚不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故选CD； （5）根据红外光谱可知含醚键和对称CH2结构，则其结构H3C-H2C-O-CH2-CH3；分子式为C4H10O； （6）①根据图示，苯甲酸在溶剂C中的溶解度受温度影响大，粗苯甲酸重结晶时，合适的溶剂是C； ②A．用玻璃棒搅拌不能提高苯甲酸的溶解度，A错误； B．为了减少趁热过滤过程中苯甲酸的损失，粗苯甲酸加热溶解后需趁热过滤，B正确； C．冷却结晶时，温度过低杂质将析出，以此时温度不是越低越好，C正确； 故选BC。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $