周周练02 第一章 有机物的结构及研究方法 综合测试 化学人教版选择性必修3

周周练01 第二章 分子结构与性质 第1~2节 （时间:45分钟 分数：60分） 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．（24-25高二下·山东日照·期末）现代仪器和方法可以帮助我们更好的认识物质结构与性质。下列说法错误的是 A．通过红外光谱可以推测有机物分子中存在的官能团 B．利用核磁共振碳谱可以区分有机物的对映异构体 C．利用X射线衍射可以确定青蒿素的晶体结构 D．利用质谱可以确定有机物的相对分子质量 【答案】B 【详解】A．红外光谱通过特征吸收峰识别官能团，A正确； B．核磁共振碳谱无法区分对映异构体(因其碳环境相同)，B错误； C．X射线衍射可解析晶体原子排列，确定青蒿素结构，C正确； D．质谱通过分子离子峰确定相对分子质量，D正确； 答案选B。 2．（24-25高二下·辽宁沈阳·期末）下列化学用语或图示正确的是 A．的习惯命名：苯甲酸甲酯 B．甲苯的质谱图中，质荷比为92的峰归属于 C．“制取Fe(OH)3胶体”实验相关的图示图标 D．环己烷稳定构象的空间填充模型： 【答案】B 【详解】 A．是苯甲醇和甲酸形成的酯，命名：甲酸苯甲酯，A错误； B．在甲苯的质谱图中，质荷比为92的峰归属的粒子是甲苯分子被电子轰击等方式，失去一个电子形成的，所以甲苯的质谱图中，质荷比为92的峰归属粒子为，B正确； C．“制取Fe(OH)3胶体”实验与锐器无关，与图标无关，C错误； D．如图所示为环己烷的船式构象，其存在较大的空间位阻和扭转张力，导致其能量较高，稳定性较差，而椅式构象中，所有碳原子上的氢原子都处于交错位置，减少了空间位阻和扭转张力，从而使得能量更低，结构更稳定，且是球棍模型，不是空间填充模型，D错误； 故选B。 3．（25-26高二上·黑龙江牡丹江·期末）仪器分析在化学研究中有重要应用。下列方法选择错误的是 A．用pH计区分溶液和溶液 B．可用红外光谱仪测得未知物质的化学键或官能团 C．用原子光谱鉴定样品中含有元素 D．用X射线衍射法区分玻璃和蓝宝石 【答案】A 【详解】A．KCl溶液和NaNO3溶液均为强酸强碱盐，溶液均呈中性，pH值相同，pH计无法区分两者，A错误； B．红外光谱仪通过特征吸收峰可识别分子中的化学键或官能团，该方法正确，B正确； C．原子光谱通过元素特征谱线可鉴定元素种类，Li元素可被准确鉴定，C正确； D．X射线衍射法可区分晶体（蓝宝石）和非晶体（玻璃）的衍射图谱，D正确； 故选A。 4．（25-26高二上·江苏盐城·期中）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。 【详解】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。 5．（25-26高二上·江苏无锡·阶段练习）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。 【详解】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。 6．（25-26高二上·湖北恩施·阶段练习）一种烘焙发酵的原理为。下列化学用语错误的是 A．溶液中水合钠离子示意图： B．在水溶液中的电离方程式为： C．由中原子构成的和、为同种物质 D．官能团的电子式为： 【答案】A 【详解】 A．溶液中带正电吸引水分子负电端（氧原子），图示中周围水分子中的H朝内，A错误； B．为强电解质，在水溶液中完全电离产生、，B正确； C．原子构成的和、结构相同为同种物质，C正确； D．官能团为，其中碳原子有1个单电子（未成键），另外3个电子分别与1个氧原子形成、与1个形成，碳原子周围7电子，而氧原子周围均达8电子，电子式为，D正确； 故选A。 7．（24-25高二下·宁夏吴忠·期中）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 【详解】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。 8．（24-25高二下·山东潍坊·期末）化学仪器是实验的基础。下列有关化学仪器的叙述正确的是 A．①②⑤常用于分离混合物 B．④用于准确量取一定体积的溶液 C．⑤常用于制备实验且冷凝水从上至下流动 D．上述五种仪器都不能加热 【答案】B 【详解】A．①是分液漏斗，可以分离互不相溶的液体，②是容量瓶，常用于配制溶液，⑤是球形冷凝管，常用于制备实验中冷凝回流，A错误； B．④是移液管，用于准确量取一定体积的溶液，B正确； C．⑤是球形冷凝管，常用于制备实验且冷凝水从下至上流动，C错误； D．③为锥形瓶，可以加热，D错误； 故选B。 9．（24-25高二下·河南南阳·期末）有机物只含有、、三种元素，该有机物燃烧生成和；质谱图表明其相对分子质量为84。下列关于的说法错误的是 A．结构简式可能为 B．核磁共振氢谱可能有三组峰 C．一定能与金属钠反应 D．分子中一定含有杂化的碳原子 【答案】C 【分析】质谱图表明其相对分子质量为84，则，，，，n(C): n(H): n(O)=1:1.6:0.2=5:8:1，根据其相对分子质量为84，可知的分子式为。 【详解】 的分子式为，结构简式可能为，故A正确； 可能为，其核磁共振氢谱可能有三组峰，故B正确；可能为，其不能与金属钠反应，故C错误； X分子中含有5个碳原子，最多有2个碳碳双键，所以一定含有饱和碳原子，分子中一定含有杂化的碳原子，故D正确； 选C。 10．（24-25高二下·北京顺义·期末）鉴别某有机化合物是而不是，方法不合理的是 A．实验法：加入少量钠，有无色气体产生 B．质谱法：相对分子质量为46 C．红外光谱法：有C-O、C-H和O-H吸收峰 D．核磁共振氢谱法：有3组峰，且面积比为3：2：1 【答案】B 【详解】A．C2H5OH可以与钠反应，生成氢气，二甲醚与钠不反应，故A不符合； B．C2H5OH与CH3-O-CH3的相对分子质量都是46，质谱法的测量结果是相同的，故B符合； C．红外光谱法中有C-O、C-H和O-H吸收峰的是乙醇，二甲醚中没有O-H，故C不符合； D．乙醇结构简式为CH3CH2OH，核磁共振氢谱法：有3组峰，且面积比为3：2：1，二甲醚中只有2组峰，且面积比为1：1，故D符合； 故选：B。 11．（24-25高二下·四川雅安·期末）为了测定物质的结构科学家应用了许多现代仪器和方法。下列可以分析出有机分子中化学键和官能团信息的仪器是 A．核磁共振仪 B．质谱仪 C．红外光谱仪 D．X射线衍射仪 【答案】C 【详解】A．核磁共振仪用于测定有机物中不同化学环境的氢原子或碳原子的种类及数目，无法直接分析化学键和官能团，A不符合题意； B．质谱仪通过测定分子的质荷比确定相对分子质量及碎片结构，不能直接提供化学键或官能团信息，B不符合题意； C．红外光谱仪通过检测分子中化学键的振动吸收峰，确定官能团和化学键类型，C符合题意； D．X射线衍射仪用于测定晶体中原子的空间排列，适用于确定分子立体结构而非化学键或官能团，D不符合题意； 故选C。 12．（24-25高二下·辽宁大连·期末）某化合物分子式为，含有苯环结构，且核磁共振氢谱图符合下图的物质种数为 A．5种 B．6种 C．7种 D．8种 【答案】B 【分析】根据分子式C8H8O2，计算不饱和度Ω=(8×2+2-8)=5，因为含有苯环(不饱和度为4)，所以还含有一个双键(不饱和度为1)；从核磁共振氢谱图可知，有4组峰，说明分子中有4种不同化学环境的氢原子据以上分析解答。 【详解】含有苯环，不饱和度为5，故支链上有一个双键，核磁共振氢谱有四个吸收峰，说明分子中含有4种氢原子，峰面积之比为2：2：1：3，则四种H原子个数之比=2：2：1：3； 当只有1个支链时，存在以下情况：①—COOCH3有1种同分异构；②—OOCCH3有1种同分异构； 当存在2个支链时，存在以下情况：①支链为—COOH和—CH3，处于对位，有1种同分异构体；②支链为—CH3和—O—CHO，处于对位，有1种同分异构体，③支链为—O—CH3和—CHO，处于对位，有1种同分异构体，④支链为—OH和—COCH3，处于对位，有1种同分异构； 则同分异构体中核磁共振氢谱图符合图的物质种数共6种，故B正确； 故选：B。 13．（24-25高二下·广东梅州·期末）下列关于聚合物A(）和B（）的说法正确的是 A．可通过核磁共振氢谱鉴别两者的单体 B．两者互为同分异构体 C．两者含有的官能团完全相同 D．碳原子杂化方式不相同 【答案】A 【详解】A．A、B两者的单体具有不同类型的氢原子，可通过核磁共振氢谱鉴别两者的单体，A正确； B．聚合物A中有羧基，B有酯基，结构不同，含有的官能团不同，两者的n值不同，不互为同分异构体，B错误； C．聚合物A中有羧基，B有酯基，结构不同，含有的官能团不同，C错误； D．A中碳原子杂化方式sp3、sp2，B中碳原子杂化方式sp3、sp2，杂化方式相同，D错误； 故选A。 14．（24-25高二下·辽宁沈阳·期末）核磁共振氢谱图中，化学位移δ的值随着氢核周围电子云密度的减小而增大，规定Si(CH3)4中H的δ为0，已知CH4中H的δ为0.23，CH3COOCH2CH3中b氢原子的δ为3.80(如图)，下列说法错误的是 A．CH3COOCH2CH3和CH3CH2COOCH3的核磁共振氢谱图不同 B．Si的电负性小于H，所以Si(CH3)4中H电子云密度小于CH4中H的电子云密度 C．CH4和CH3COOCH2CH3的混合物核磁共振氢谱图中有4组峰 D．a和c氢原子的δ大小：a>c 【答案】B 【分析】乙酸乙酯中酯基为吸电子基，会使烃基中氢核周围电子云密度减小，则分子中氢核周围电子云密度的减小幅度的顺序为b＞a＞c，由题意可知，核磁共振谱氢图中，化学位移的值随着氢核周围电子云密度的减小而增大，则化学位移的值的大小顺序为b＞a＞c＞0.23，据此分析； 【详解】A．CH3COOCH2CH3和CH3CH2COOCH3中氢核周围电子云密度的减小幅度不同，化学位移的值不同，所以根据可以区别CH3COOCH2CH3和CH3CH2COOCH3的核磁共振氢谱图不同，A正确； B．硅元素的电负性小于氢元素，所以中氢电子云密度大于甲烷中氢的电子云密度，化学位移值小于甲烷，B错误； C．CH4和CH3COOCH2CH3的混合物核磁共振氢谱图中有0.23、a、b、c，4组峰，C正确； D．根据分析可知，a和c氢原子的大小：a>c，D正确； 故选B。 15．（24-25高二下·湖南长沙·期末）实验室提取桂花精油的流程如下。下列说法错误的是 A．“操作①”所需的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗、玻璃棒 B．“操作②”为蒸馏，所得的石油醚可循环利用 C．“抽滤”可加快过滤速率，桂花精油在滤液中 D．“减压蒸馏”可防止桂花精油在较高温度下变质 【答案】A 【分析】桂花与石油醚混合、充分振荡，经操作①得到溶液和不溶物，操作①为固、液分离，故操作①为过滤，所得溶液利用沸点不同，经“蒸馏”操作（操作②）分离得石油醚和桂花浸膏，桂花浸膏加无水乙醇回流1h，进行抽滤，并用乙醇洗涤固体不溶物，充分回收桂花精油，溶液减压蒸馏，分离得到桂花精油。 【详解】A．根据上述分析可知，操作①为过滤，所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，不需要分液漏斗，A错误； B．经操作②将溶液分离得石油醚和桂花浸膏，而石油醚和桂花浸膏二者互溶，沸点不同，故“操作②”为蒸馏，石油醚与桂花混合，循环利用，B正确； C．“抽滤”为减压过滤，可加快过滤速率，使固、液分离，桂花精油为液态，在滤液中，C正确； D．桂花精油不稳定，高温易变质，利用物质沸点随压强的减小而降低的性质进行“减压蒸馏”就可防止桂花精油在较高温度下变质，D正确； 故选A。 二、非选择题：本题共5小题，除标明外，每空1分，共30分。 16．（6分）（24-25高二下·山东临沂·期中）樟脑属于一种中药材，有消肿止痛的功效。 (1)《本草纲目》中介绍煎樟脑法：用樟木新者切片，以井水浸三日三夜，入锅煎之，柳木频搅。待汁减半，柳上有白霜，即滤去滓，倾汁入瓦盆内。经宿，自然结成块也。以上记述中涉及的实验操作有 (选填序号) ①萃取        ②蒸发        ③过滤        ④蒸馏        ⑤结晶。 (2)香樟树中提取的樟脑键线式为。樟脑的分子式为 ，含有的官能团名称为 ，该分子中含有 个手性碳原子。根据碳骨架分类，樟脑属于 (填“脂肪烃衍生物”“脂环化合物”或“芳香烃衍生物”)。下列物质中，与樟脑互为官能团异构体的是 (填选项)。 A．        B．        C．        D． (3)一种以樟脑为起始原料合成某药物的路线(部分)如下图所示。 ①反应I的化学方程式为 。 ②研究发现物质B溶于水具有酸性，请分析其呈酸性的原因 。 【答案】(1)②③⑤ (2) 酮羰基(羰基) 2 脂环化合物 AD (3) +H2SO4(浓) +H2O B中含有磺酸基，能电离出，所以呈酸性 【详解】（1）待汁减半即蒸发过程，柳上有白霜，即滤去滓，则为过滤过程，倾汁入瓦盆内，经宿，自然结成块也即结晶过程，故答案为②③⑤。 （2） 根据樟脑键线式可知其分子式为C10H16O；含有的官能团名称为羰基或酮羰基；手性碳原子是连有4个不同原子或原子团的碳原子，共有2个碳原子满足条件，故该分子中含有2个手性碳原子，如图：；脂肪烃衍生物一般是链状或非芳香环的烃衍生物，芳香烃衍生物含苯环，樟脑分子含环状结构（非苯环），所以属于脂环化合物；官能团异构要求分子式相同、官能团不同，A和D的分子式均为C10H16O，且官能团不是羰基，B的分子式为C10H17O，C的官能团与樟脑相同，故答案选AD。 （3） 反应Ⅰ是樟脑与浓硫酸在作乙酸酐用下，发生磺化反应，则反应方程式为：+H2SO4(浓)+H2O；B溶于水具有酸性，是因为B中含有磺酸基，能电离出H+，所以呈酸性。 17．（6分）（25-26高二上·江苏无锡·期中）20世纪70年代初，我国科学家用有乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟疾有效成分青蒿素，其熔点为156~157℃，温度超过60℃完全失去药效(已知：乙醚沸点为35℃)。 I.青蒿素的提取流程： 索氏提取装置如图所示，实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至装置a，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与青蒿粉末接触，进行萃取，萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对青蒿粉末的连续萃取，回答下列问题： (1)装置a的名称为 。 (2)与常规的萃取相比，索氏提取的优点是 。 Ⅱ.有机物结构测定 (3)欲测定青蒿素的分子官能团类别，应选用以下哪种仪器：_______。 A．质谱仪 B．红外光谱仪 C．核磁共振氢谱 D．X射线衍射 (4)青蒿素的结构如图，从物质结构角度解释，蒸馏提取液选用减压蒸馏装置的原因： 。 (5)测定产品中青蒿素的纯度：取青蒿素样品8.0g配制成250mL溶液，取加入锥形瓶中，再加入足量的KI溶液和几滴淀粉溶液，再加入，蓝色恰好褪去。 已知：①青蒿素可与NaI反应生成碘单质； ②； ③M(青蒿素)=282g/mol。 则该产品中青蒿素的质量分数为 。(写出计算过程) Ⅲ.青蒿素分子结构修饰 (6)科学家将青蒿素还原转化为疗效更好的双氢青蒿素，其结构如图所示。分析双氢青蒿素疗效更好的原因可能为 。 【答案】(1)冷凝管或球形冷凝管 (2)节约萃取剂，可连续萃取(萃取效率高) (3)B (4)青蒿素分子中含有过氧键，该结构受热易分解，减压蒸馏可以降低蒸馏温度，从而防止青蒿素分解失效 (5)70.5% (6)双氢青蒿素引入了羟基，能与水分子形成氢键，水溶性更好 【分析】提取青蒿素时，将青蒿粉末放入索氏提取器内，加入乙醚萃取剂，然后蒸馏。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至装置a，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与青蒿粉末接触，进行萃取，萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对青蒿粉末的连续萃取。 【详解】（1）装置a的名称为：冷凝管或球形冷凝管。 （2）青蒿粉末位于索氏提取器，萃取剂位于圆底烧瓶中，提取出来的青蒿素位于圆底烧瓶内，与常规的萃取相比，索氏提取可连续萃取，从而提高萃取效率，节省萃取剂，故优点是：节约萃取剂，可连续萃取(萃取效率高)。 （3）A．质谱仪用于测定相对分子质量，不是官能团类别，A不符合题意； B．红外光谱仪能确定分子中的官能团类别，B符合题意； C．核磁共振氢谱用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目，C不符合题意； D．X射线衍射主要用于晶体结构研究等，与官能团类别测定无关，D不符合题意； 故选B。 （4）青蒿素的结构中含有过氧键，热稳定性差，则从物质结构角度考虑，蒸馏提取液选用减压蒸馏装置的原因：可以更好地降低蒸馏温度，防止青蒿素失效。 （5）青蒿素分子内含有-O-O-，相当于H2O2，氧化I-，用Na2S2O3还原I-，发生反应，由此可得出关系式：青蒿素—I2—2Na2S2O3，n(Na2S2O3)=0.1mol/L×0.040L=0.0040mol，则n(青蒿素)=mol=0.0020mol，则该产品中青蒿素的质量分数为=70.5%。 （6）与青蒿素相比，双氢青蒿素分子中引入了一个醇羟基(水溶性基团)，则疗效更好的原因可能为：双氢青蒿素引入了羟基，能与水分子形成氢键，水溶性更好。 【点睛】有机物分子中，羟基、醛基、羧基、氨基都是水溶性基团。 18．（6分）（24-25高二上·江苏徐州·期中）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。 【详解】（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：。 19．（6分）（24-25高二下·湖北武汉·期末）20世纪70年代初，我国科学家用有机溶剂A从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟疾有效成分青蒿素，青蒿素为无色针状晶体，结构如图1所示： Ⅰ．青蒿素的提取流程： (1)将黄花蒿破碎的原因是 ，操作Ⅰ的分离提纯方法名称是 。 Ⅱ．有机物结构测定 (2)1975年底，我国科学家通过X射线衍射最终测定了青蒿素的分子结构(如图1)，下列关于青蒿素的说法错误的是___________。 A．有7个手性碳原子 B．可发生加聚反应 C．能与反应产生气体 D．易溶于有机溶剂，难溶于水 (3)使用现代分析仪器对有机物A的分子结构进行测定，相关结果如图3所示： A的相对分子质量为 ，A的结构简式为 。 Ⅲ．青蒿素分子结构修饰 (4)科学家将青蒿素还原转化为疗效更好的双氢青蒿素，其结构如图4所示。从溶解性的角度分析双氢青蒿素疗效更好的原因 。 【答案】(1) 增大与萃取剂的接触面积，提高萃取效率 过滤 (2)BC (3) 74 CH3CH2OCH2CH3 (4)双氢青蒿素引入了羟基，能与水分子形成氢键，水溶性更好 【分析】Ⅰ．青蒿素提取流程：对黄花蒿进行干燥破碎，用乙醚浸取，过滤得到浸出液和残渣，浸出液经过蒸馏得到青蒿素的粗品和乙醚，对粗品进行浓缩结晶、过滤得到精品； 【详解】（1）将黄花蒿破碎的原因是增大与萃取剂的接触面积，提高萃取效率，由上述分析可知，操作Ⅰ的分离提纯方法是过滤； （2） A．连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子，青蒿素分子中手性碳原子为7个，如图，故A正确； B．分子中不含有碳碳双键、碳碳三键等，不能发生加聚反应，故B错误； C．分子中不含有羧基，不能与反应产生气体，故C错误； D．分子中没有羟基、羧基等亲水基，难溶于水，根据相似相溶，有机物一般易溶于有机溶剂，故D正确； 答案为BC； （3）根据图3-1质谱图可知，A的相对分子质量为74；根据图3-2红外光谱图可知含有碳氢单键和碳氧单键，推测A可能所属的有机物类别为醚类，A中碳原子个数为=4•••10，A的分子式为C4H10O，由图3-3可知，A的核磁共振氢谱有2个吸收峰，说明分子中含有2种不同环境的氢原子，且吸收峰面积之比为2：3，则两种氢原子个数之比为2：3，A存在对称结构，含有两个甲基和两个亚甲基，则A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3； （4）双氢青蒿素比青蒿素水溶性好，这是由于在双氢青蒿素分子中含有羟基，羟基与水分子之间可以形成氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致物质的溶解性更好，溶解度更大。 20．（6分）（24-25高二下·天津·期末）苯乙酮()广泛用于皂用香精中，可由苯和乙酸酐()制备。 步骤I：向三颈烧瓶(如图)中加入39g苯和44.5g无水氯化铝，在搅拌下滴加25.5g乙酸酐，在70~80℃下加热45min，发生反应如下： 步骤II：冷却后将反应物倒入100g冰水中，有白色胶状沉淀Al(OH)3生成，采用合适的方法处理，水层用苯萃取，合并苯层溶液，再依次用30mL5%NaOH溶液和30mL水洗涤，分离出的苯层用无水硫酸镁干燥。 步骤III：常压蒸馏回收苯，再收集产品苯乙酮。 名称 相对分子质量 熔点(℃) 沸点(℃) 密度(g/mL) 溶解性 苯 78 5.5 80.1 0.88 不溶于水，易溶于有机溶剂 苯乙酮 120 19.6 203 约1.00 微溶于水，易溶于有机溶剂 乙酸酐 102 73 139 1.08 可水解生成乙酸，易溶于有机溶剂 乙酸 60 16.6 118 1.05 易溶于水，易溶于有机溶剂 请回答下列问题： (1)AlCl3在反应中的作用是 ；步骤I中的加热方式为 。 (2)图示实验装置虚线框内缺少一种仪器，该仪器为 ，作用是 。 (3)步骤II中用NaOH溶液洗涤的目的是 。 (4)步骤III中将苯乙酮中的苯分离除去所需的最低温度为 ℃。 (5)实验中收集到24.0mL苯乙酮，则苯乙酮的产率约为 。 【答案】(1) 催化剂 水浴加热 (2) 球形冷凝管 冷凝回流反应物，提高产率 (3)除去产品中的乙酸 (4)80.1℃ (5)80% 【分析】 向三颈烧瓶中加入39g苯和44.5g无水氯化铝，在搅拌下滴加25.5g乙酸酐，在70～80℃下加热45min，发生反应：，冷却后将反应物倒入100g冰水中，有白色胶状沉淀生成，采用合适的方法处理，水层用苯萃取，合并苯层溶液，再依次用30mL5%NaOH溶液和30mL水洗涤，分离出的苯层用无水硫酸镁干燥，常压蒸馏回收苯，再收集产品苯乙酮，以此解答； 【详解】（1） 由可知，AlCl3是反应发生的条件，反应前后AlCl3均存在，故AlCl3在反应中作催化剂，因为需要在70～80℃温度下加热，为便于控制温度且未超过100℃，加热方式为70～80℃的水浴加热； （2）由于苯的沸点为80.1℃，而反应的温度需要70～80℃，这样苯易挥发，不利于产物的制取，需要冷凝回流装置，即加装的仪器为球形冷凝管，作用是冷凝回流，提高产率； （3）由于产物之一乙酸也易溶于有机溶剂，故苯层溶液用30mL5%NaOH溶液洗涤，主要是除去产品中的乙酸； （4）由题中信息可知，苯的沸点为80.1℃，苯乙酮的沸点为203℃，用常压蒸馏回收苯，从而获得苯乙酮，温度为80.1℃~203℃，最低温度为80.1℃； （5） 由题意知，苯的物质的量为n(苯)==0.5mol，乙酸酐的物质的量为n==0.25mol，由可知，苯与乙酸酐以物质的量之比1:1反应，则苯过量，所以苯乙酮的物质的量n(苯乙酮)=n(乙酸酐)=0.25mol，则苯乙酮的理论产量为m(苯乙酮)=0.25mol×120g/mol=30.00g，而实际生成24.0mL的苯乙酮，苯乙酮的实际产量为m(苯乙酮)=24.0mL×1.00g/mL=24.00g，苯乙酮的产率为。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 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 $ 周周练01 第二章 分子结构与性质 第1~2节 （时间:45分钟 分数：60分） 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．（24-25高二下·山东日照·期末）现代仪器和方法可以帮助我们更好的认识物质结构与性质。下列说法错误的是 A．通过红外光谱可以推测有机物分子中存在的官能团 B．利用核磁共振碳谱可以区分有机物的对映异构体 C．利用X射线衍射可以确定青蒿素的晶体结构 D．利用质谱可以确定有机物的相对分子质量 2．（24-25高二下·辽宁沈阳·期末）下列化学用语或图示正确的是 A．的习惯命名：苯甲酸甲酯 B．甲苯的质谱图中，质荷比为92的峰归属于 C．“制取Fe(OH)3胶体”实验相关的图示图标 D．环己烷稳定构象的空间填充模型： 3．（25-26高二上·黑龙江牡丹江·期末）仪器分析在化学研究中有重要应用。下列方法选择错误的是 A．用pH计区分溶液和溶液 B．可用红外光谱仪测得未知物质的化学键或官能团 C．用原子光谱鉴定样品中含有元素 D．用X射线衍射法区分玻璃和蓝宝石 4．（25-26高二上·江苏盐城·期中）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． 5．（25-26高二上·江苏无锡·阶段练习）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 6．（25-26高二上·湖北恩施·阶段练习）一种烘焙发酵的原理为。下列化学用语错误的是 A．溶液中水合钠离子示意图： B．在水溶液中的电离方程式为： C．由中原子构成的和、为同种物质 D．官能团的电子式为： 7．（24-25高二下·宁夏吴忠·期中）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 8．（24-25高二下·山东潍坊·期末）化学仪器是实验的基础。下列有关化学仪器的叙述正确的是 A．①②⑤常用于分离混合物 B．④用于准确量取一定体积的溶液 C．⑤常用于制备实验且冷凝水从上至下流动 D．上述五种仪器都不能加热 9．（24-25高二下·河南南阳·期末）有机物只含有、、三种元素，该有机物燃烧生成和；质谱图表明其相对分子质量为84。下列关于的说法错误的是 A．结构简式可能为 B．核磁共振氢谱可能有三组峰 C．一定能与金属钠反应 D．分子中一定含有杂化的碳原子 10．（24-25高二下·北京顺义·期末）鉴别某有机化合物是而不是，方法不合理的是 A．实验法：加入少量钠，有无色气体产生 B．质谱法：相对分子质量为46 C．红外光谱法：有C-O、C-H和O-H吸收峰 D．核磁共振氢谱法：有3组峰，且面积比为3：2：1 11．（24-25高二下·四川雅安·期末）为了测定物质的结构科学家应用了许多现代仪器和方法。下列可以分析出有机分子中化学键和官能团信息的仪器是 A．核磁共振仪 B．质谱仪 C．红外光谱仪 D．X射线衍射仪 12．（24-25高二下·辽宁大连·期末）某化合物分子式为，含有苯环结构，且核磁共振氢谱图符合下图的物质种数为 A．5种 B．6种 C．7种 D．8种 13．（24-25高二下·广东梅州·期末）下列关于聚合物A(）和B（）的说法正确的是 A．可通过核磁共振氢谱鉴别两者的单体 B．两者互为同分异构体 C．两者含有的官能团完全相同 D．碳原子杂化方式不相同 14．（24-25高二下·辽宁沈阳·期末）核磁共振氢谱图中，化学位移δ的值随着氢核周围电子云密度的减小而增大，规定Si(CH3)4中H的δ为0，已知CH4中H的δ为0.23，CH3COOCH2CH3中b氢原子的δ为3.80(如图)，下列说法错误的是 A．CH3COOCH2CH3和CH3CH2COOCH3的核磁共振氢谱图不同 B．Si的电负性小于H，所以Si(CH3)4中H电子云密度小于CH4中H的电子云密度 C．CH4和CH3COOCH2CH3的混合物核磁共振氢谱图中有4组峰 D．a和c氢原子的δ大小：a>c 15．（24-25高二下·湖南长沙·期末）实验室提取桂花精油的流程如下。下列说法错误的是 A．“操作①”所需的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗、玻璃棒 B．“操作②”为蒸馏，所得的石油醚可循环利用 C．“抽滤”可加快过滤速率，桂花精油在滤液中 D．“减压蒸馏”可防止桂花精油在较高温度下变质 二、非选择题：本题共5小题，除标明外，每空1分，共30分。 16．（6分）（24-25高二下·山东临沂·期中）樟脑属于一种中药材，有消肿止痛的功效。 (1)《本草纲目》中介绍煎樟脑法：用樟木新者切片，以井水浸三日三夜，入锅煎之，柳木频搅。待汁减半，柳上有白霜，即滤去滓，倾汁入瓦盆内。经宿，自然结成块也。以上记述中涉及的实验操作有 (选填序号) ①萃取        ②蒸发        ③过滤        ④蒸馏        ⑤结晶。 (2)香樟树中提取的樟脑键线式为。樟脑的分子式为 ，含有的官能团名称为 ，该分子中含有 个手性碳原子。根据碳骨架分类，樟脑属于 (填“脂肪烃衍生物”“脂环化合物”或“芳香烃衍生物”)。下列物质中，与樟脑互为官能团异构体的是 (填选项)。 A．        B．        C．        D． (3)一种以樟脑为起始原料合成某药物的路线(部分)如下图所示。 ①反应I的化学方程式为 。 ②研究发现物质B溶于水具有酸性，请分析其呈酸性的原因 。 17．（6分）（25-26高二上·江苏无锡·期中）20世纪70年代初，我国科学家用有乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟疾有效成分青蒿素，其熔点为156~157℃，温度超过60℃完全失去药效(已知：乙醚沸点为35℃)。 I.青蒿素的提取流程： 索氏提取装置如图所示，实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至装置a，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与青蒿粉末接触，进行萃取，萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对青蒿粉末的连续萃取，回答下列问题： (1)装置a的名称为 。 (2)与常规的萃取相比，索氏提取的优点是 。 Ⅱ.有机物结构测定 (3)欲测定青蒿素的分子官能团类别，应选用以下哪种仪器：_______。 A．质谱仪 B．红外光谱仪 C．核磁共振氢谱 D．X射线衍射 (4)青蒿素的结构如图，从物质结构角度解释，蒸馏提取液选用减压蒸馏装置的原因： 。 (5)测定产品中青蒿素的纯度：取青蒿素样品8.0g配制成250mL溶液，取加入锥形瓶中，再加入足量的KI溶液和几滴淀粉溶液，再加入，蓝色恰好褪去。 已知：①青蒿素可与NaI反应生成碘单质； ②； ③M(青蒿素)=282g/mol。 则该产品中青蒿素的质量分数为 。(写出计算过程) Ⅲ.青蒿素分子结构修饰 (6)科学家将青蒿素还原转化为疗效更好的双氢青蒿素，其结构如图所示。分析双氢青蒿素疗效更好的原因可能为 。 18．（6分）（24-25高二上·江苏徐州·期中）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）。 19．（6分）（24-25高二下·湖北武汉·期末）20世纪70年代初，我国科学家用有机溶剂A从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟疾有效成分青蒿素，青蒿素为无色针状晶体，结构如图1所示： Ⅰ．青蒿素的提取流程： (1)将黄花蒿破碎的原因是 ，操作Ⅰ的分离提纯方法名称是 。 Ⅱ．有机物结构测定 (2)1975年底，我国科学家通过X射线衍射最终测定了青蒿素的分子结构(如图1)，下列关于青蒿素的说法错误的是___________。 A．有7个手性碳原子 B．可发生加聚反应 C．能与反应产生气体 D．易溶于有机溶剂，难溶于水 (3)使用现代分析仪器对有机物A的分子结构进行测定，相关结果如图3所示： A的相对分子质量为 ，A的结构简式为 。 Ⅲ．青蒿素分子结构修饰 (4)科学家将青蒿素还原转化为疗效更好的双氢青蒿素，其结构如图4所示。从溶解性的角度分析双氢青蒿素疗效更好的原因 。 20．（6分）（24-25高二下·天津·期末）苯乙酮()广泛用于皂用香精中，可由苯和乙酸酐()制备。 步骤I：向三颈烧瓶(如图)中加入39g苯和44.5g无水氯化铝，在搅拌下滴加25.5g乙酸酐，在70~80℃下加热45min，发生反应如下： 步骤II：冷却后将反应物倒入100g冰水中，有白色胶状沉淀Al(OH)3生成，采用合适的方法处理，水层用苯萃取，合并苯层溶液，再依次用30mL5%NaOH溶液和30mL水洗涤，分离出的苯层用无水硫酸镁干燥。 步骤III：常压蒸馏回收苯，再收集产品苯乙酮。 名称 相对分子质量 熔点(℃) 沸点(℃) 密度(g/mL) 溶解性 苯 78 5.5 80.1 0.88 不溶于水，易溶于有机溶剂 苯乙酮 120 19.6 203 约1.00 微溶于水，易溶于有机溶剂 乙酸酐 102 73 139 1.08 可水解生成乙酸，易溶于有机溶剂 乙酸 60 16.6 118 1.05 易溶于水，易溶于有机溶剂 请回答下列问题： (1)AlCl3在反应中的作用是 ；步骤I中的加热方式为 。 (2)图示实验装置虚线框内缺少一种仪器，该仪器为 ，作用是 。 (3)步骤II中用NaOH溶液洗涤的目的是 。 (4)步骤III中将苯乙酮中的苯分离除去所需的最低温度为 ℃。 (5)实验中收集到24.0mL苯乙酮，则苯乙酮的产率约为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 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 $ 周周练02 第一章 综合测试答案（时间:45分钟 分数：60分） 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B A C B A D B C B 题号 11 12 13 14 15 答案 C B A B A 二、非选择题：本题共5小题，除标明外，每空1分，共30分。 16．（6分）(1)②③⑤ (2) 酮羰基(羰基) 2 脂环化合物 AD (3) +H2SO4(浓) +H2O B中含有磺酸基，能电离出，所以呈酸性 17．（6分）(1)冷凝管或球形冷凝管 (2)节约萃取剂，可连续萃取(萃取效率高) (3)B (4)青蒿素分子中含有过氧键，该结构受热易分解，减压蒸馏可以降低蒸馏温度，从而防止青蒿素分解失效 (5)70.5% (6)双氢青蒿素引入了羟基，能与水分子形成氢键，水溶性更好 18．（6分）(1)B (2) (3) 150 (4) 或其他合理答案 19．（6分）(1) 增大与萃取剂的接触面积，提高萃取效率 过滤 (2)BC (3) 74 CH3CH2OCH2CH3 (4)双氢青蒿素引入了羟基，能与水分子形成氢键，水溶性更好 20．（6分）(1) 催化剂 水浴加热 (2) 球形冷凝管 冷凝回流反应物，提高产率 (3)除去产品中的乙酸 (4)80.1℃ (5)80% 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 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 $