内容正文:
1.2 研究有机化合物的一般方法
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共42分)
1.随着科学技术的发展,人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是
A.通过对有机化合物的元素定量分析可得有机化合物的结构简式
B.质谱仪能根据质荷比最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量
C.红外光谱分析能测出有机物分子中含有的化学键和官能团
D.对有机物进行核磁共振分析,能得到4组峰,且峰面积之比为1:1:3:3
【答案】C
【解析】A.通过对有机化合物的元素定量分析可得出有机化合物的实验式,不能确定有机物的结构简式,故A错误;B.质谱仪能测定质荷比不同的各种碎片的相对分子质量,其中根据质荷比最大的碎片离子确定有机物的相对分子质量,故B错误;C.红外光谱图中不同的化学键或官能团的吸收频率不同,由红外光谱图可以获得分子中含有的化学键或官能团的信息,故C正确;D.有机物中含有3种不同化学环境的氢原子,其核磁共振氢谱中有3组峰,且峰面积之比为1:1:6,故D错误;故选C。
2.下列说法不正确的是
A.通过质谱法只能确认有机化合物的相对分子质量,一般无法确定其结构
B.核磁共振氢谱中有4个不同的吸收峰
C.红外光谱可以帮助确定许多有机化合物的结构
D.某有机化合物完全燃烧只生成CO2和H2O,两者物质的量之比为1∶2,则该有机化合物为甲烷
【答案】D
【解析】A.质谱法用于测定有机物的质荷比,则只能确认化合物的相对分子质量,一般无法确定其结构,故A正确;B.异戊烷含有四种氢原子,核磁共振氢谱中有4个不同的吸收峰,故B正确;C.红外光谱可以测定有机物的共价键和官能团,可用于帮助确定许多有机化合物的结构,故C正确;D.某有机化合物完全燃烧只生成CO2和H2O,两者物质的量之比为1∶2,则碳和氢原子个数比是1:4,则该有机化合物为甲烷(CH4)或甲醇(CH4O),故D错误;故答案为:D
3.实验室制备和纯化乙酸乙酯的相关装置如下图所示(加热及夹持装置已略去),下列关于该实验的说法正确的是
A.图1装置中,球形冷凝管的主要作用是冷凝、回流,冷凝水从下口通入
B.加热图1装置后,发现未加碎瓷片,应立即停止加热并趁热补加
C.图2装置中的冷凝管也可以换成图1装置中的球形冷凝管
D.图2装置中温度计水银球的位置不正确,应伸入液体中
【答案】A
【解析】A.乙酸、乙醇等有机物均易挥发,则图1装置中,球形冷凝管的主要作用是冷凝、回流,冷凝水从下口通入,故A正确;B.加热题图1装置后,发现未加碎瓷片,应立即停止加热,待冷却后,再补加碎瓷片,故B错误;C.若题图2装置中的直形冷凝管换成球形冷凝管,不利于冷凝液体顺利流下进入锥形瓶,故C错误;D.蒸馏时温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处,故D错误;答案选A。
4.以下关于萃取、分液操作的叙述中,正确的是
A.将所需试剂加入分液漏斗,塞上玻璃塞,如图所示用力振荡
B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.经几次振荡并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
D.分液时,需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开活塞
【答案】D
【解析】A.一只手压住玻璃塞,一只手握住活塞,把分液漏斗倒转过来振荡,A错误;B.振荡几次后打开活塞放气,不需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气,B错误;C.将分液漏斗放在铁架台上静置待液体分层,C错误;D.分液时将分液漏斗上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开活塞,待下层液体流尽时,关闭活塞,从上口倒出上层液体,D正确。故选D。
5.实验室可按如图所示流程制备醋酸丁酯。此过程中一定没有涉及的化学仪器是
A.蒸馏烧瓶
B.蒸发皿
C.直形冷凝管
D.温度计
【答案】B
【解析】分离提纯醋酸丁酯时,涉及蒸馏操作,因此需用到蒸馏烧瓶、直形冷凝管、温度计,A、C、D不符合题意;实验过程中不涉及蒸发操作,因此不需要用到蒸发皿,B符合题意;答案选B。
6.现有三组液体:①碘水;②30%的乙醇溶液;③水和汽油,分离以上各混合液的正确方法依次是 ( )
A.分液、萃取、蒸馏 B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取 D.蒸馏、萃取、分液
【答案】B
【解析】①碘不易溶于水,易溶于有机溶剂,则选择萃取法分离;②30%的乙醇溶液,互溶,但沸点不同,则选择蒸馏法分离;③水和汽油混合液体,分层,则选择分液法分离;故选B。
7.为了测定有机物M的分子式,取5.8g M与一定量的置于一密闭容器中燃烧,定性实验表明产物是和水蒸气,测得的有关数据如下(箭头表示气流的方向,实验前系统内的空气已排尽):
该有机物M的分子式可能是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】燃烧产物通入到浓硫酸中增重5.4g即水的质量为5.4g,物质的量为0.3mol,通入到浓氢氧化钠溶液中,增重8.8g即二氧化碳质量为8.8g,物质的量为0.2mol,通入大奥浓硫酸中干燥,根据CO+CuOCO2+Cu,灼热氧化铁质量减少1.6g即CuO物质的量为0.1mol,则CO物质的量为0.1mol,则m(C)= 0.3mol×12g∙mol−1=3.6g,m(H)= 0.6mol×1g∙mol−1=0.6g,则m(O)= 5.8g−3.6g−0.6g=1.6g,则氧原子物质的量,因此n(C):n(H):n(O)=0.3mol:0.6mol:0.1mol=3:6:1,故A符合题意。综上所述,答案为A。
8.下列分离混合物的实验方法中不正确的是
A.分离乙酸(沸点77.1 ℃)与某种液态有机物(沸点120 ℃)的混合物-蒸馏
B.从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3-热水溶解、降温结晶、过滤
C.用CCl4萃取碘水中的碘,液体分层后-下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D.将溴水中的溴转移到有机溶剂中-加入乙醇萃取
【答案】D
【解析】A.两种有机物互溶且沸点相差较大,则选择蒸馏法分离,A正确;B.NaCl和KNO3的溶解度受温度影响变化程度不同,则从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3可采取热水溶解、降温结晶、过滤的方法,B正确;C.分液时,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,C正确;D.乙醇与水互溶,则乙醇不能萃取溴水中的溴,D错误;故选:D。
9.8.8g某有机物C在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重7.2g和17.6g,经检验剩余气体为O2.已知C分子的质谱与红外光谱如图所示:
下列说法错误的是
A.有机物C中含有C、H、O三种元素 B.有机物C的分子式为C4H8O2
C.有机物C难溶于水 D.符合C分子结构特征的有机物只有一种
【答案】D
【解析】某有机物C在足量O2中充分燃烧,生成的水7.2g即0.4mol、二氧化碳气体17.6g即0.4mol,按质量守恒定律,消耗氧气7.2g+17.6g-8.8g=16g,则8.8g有机物C中含0.4molC、0.8molH、0.2molO;从质谱图中可知C的相对分子质量为88;A.据分析,有机物C中含有C、H、O三种元素,A正确;B.据分析,C的相对分子质量为88,8.8g即0.1mol有机物C中含0.4molC、0.8molH、0.2molO,则有机物C的分子式为C4H8O2 ,B正确;C.从红外谱图中可知,有机物C为乙酸乙酯、丙酸甲酯,难溶于水,C正确;D.结合选项C,符合有机物C分子结构特征的有机物不止有一种,D错误;答案选D。
10.质谱图表明某有机物的相对分子质量为70,红外光谱表征到C=C和C=O的存在,1H核磁共振谱如下图(峰面积之比依次为1:1:1:3),下列说法正确的是
A.分子中共有5种化学环境不同的氢原子
B.该物质的分子式为C4H8O
C.该有机物的结构简式为CH3CH=CHCHO
D.在一定条件下,1mol该有机物可与3mol的氢气加成
【答案】C
【解析】A.根据核磁共振氢谱可知分子中共有4种化学环境不同的氢原子,A错误;B.质谱图表明某有机物的相对分子质量为70,红外光谱表征到C=C和C=O的存在,1H核磁共振谱如图(峰面积之比依次为1:1:1:3),则该有机物的结构简式为CH3CH=CHCHO,因此该物质的分子式为C4H6O,B错误;C.质谱图表明某有机物的相对分子质量为70,分子式为C4H6O,根据红外光谱、核磁共振氢谱可以推知,该有机物的结构简式为CH3CH=CHCHO,C正确;D.碳碳双键和醛基均能与氢气加成,则在一定条件下,1mol该有机物可与2mol的氢气加成,D错误;答案选C。
11.下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或说法不正确的是
A.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤
B.提取NaCl和晶体常采用不同的结晶方式是因为它们的溶解度受温度影响变化不同
C.在苯甲酸重结晶实验中,粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水
D.由96%的工业酒精制取无水乙醇,可采用的方法是加生石灰,再蒸馏
【答案】A
【解析】A.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后要趁热过滤,减少苯甲酸的损耗,故A错误;B.提取NaCl和晶体常采用不同的结晶方式,是因为它们在水中的溶解度受温度影响变化程度不同,故B正确;C.在苯甲酸重结晶实验中,水在加热过程中会蒸发,苯甲酸能溶于水,为减少过滤时苯甲酸的损失,防止过饱和提前析出结晶,加热溶解后还要加少量蒸馏水,故C正确;D.96% 的工业酒精制取无水乙醇,可采用的方法是加生石灰,CaO与水反应后生成的氢氧化钙沸点高,再蒸馏即可得到无水乙醇,故D正确;答案选A。
12.麻黄素有平喘作用,我国药物学家从中药麻黄中提取麻黄素作为平喘药。某实验兴趣小组用李比希法、现代仪器等测定麻黄素的分子式,测得含C、H、O、N四种元素中的若干种,其中含氮8.48%;同时将5.0g麻黄素完全燃烧可得,,据此,判断麻黄素的分子式为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】5.0g麻黄素其中含氮8.48%,含N质量5.0g8.48%=0.424g,含N的物质的量为 =0.03mol;完全燃烧可得,物质的量为 =0.30mol,C为0.30mol、C质量为0.30mol 12g/mol=3.6g;的物质的量为 =0.227mol,其中H为0.45mol、H质量为0.45g;则含有氧元素质量为5.0g-3.6g-0.45g-0.424g=0.526g,为0.03mol,则C、H、N、O原子数目比为0.3:0.45:0.03:0.03=10:15:1:1,对照4个答案可知,分子式为;故选C。
13.现代分析仪器对有机物M的分子结构进行测定,相关结果如下:
有关M的说法不正确的是
A.根据图1,M的相对分子质量应为74
B.根据图1、图2,推测M的分子式是C4H10O
C.根据图1、图2、图3信息,可确定M是2-甲基-2-丙醇
D.根据图1、图2、图3信息,M分子内有三种化学环境不同的H,个数比为6︰3︰1
【答案】C
【解析】A.质谱图中过最后一条线对应的质荷比为该分子的相对分子质量,图中看出为74,A正确;B.图1知相对分子质量为74,图2知含醚键,该物质为醚,通式为CnH2n+2O,故n=4,分子式为C4H10O,B正确;C.由图3知该分子中含三种不同化学环境的氢原子,而2-甲基-2-丙醇中只有2种不同化学环境的氢原子,C错误;D.M分子内有三种化学环境不同的H,结构简式为CH3CH(OCH3)CH3,氢原子个数比为6:3:1,D正确;故选C。
14.实验室可利用呋喃甲醛( )在碱性环境下发生交叉的Cannizzaro反应,生成呋喃甲酸( )和呋喃甲醇( ),反应过程如下:
操作流程如下:
已知:
①呋喃甲酸在水中的溶解度如下表:
T(℃)
0
5
15
100
S(g)
2.7
3.6
3.8
25.0
②呋喃甲醇与乙醚混溶;乙醚沸点为34.6 ℃,呋喃甲醇沸点为171.0 ℃。
下列说法错误的是
A.呋喃甲醛在NaOH溶液中的反应较为剧烈
B.向乙醚提取液中加入无水碳酸钾干燥、过滤后,应采取蒸馏的方法得到呋喃甲醇
C.在分离乙醚提取液后的水溶液中加盐酸后,得到粗呋喃甲酸晶体的方法是萃取
D.粗呋喃甲酸晶体的提纯可采用重结晶的方法
【答案】C
【解析】A.呋喃甲醛在NaOH溶液中的反应在冰水浴中进行,是为了降低反应速率,A正确;B.乙醚提取的是混合溶液中的呋喃甲醇,呋喃甲酸盐留在水溶液中,乙醚提取液中加入无水碳酸钾干燥、过滤后,得到呋喃甲醇和乙醚的混合液,应采取蒸馏的方法得到呋喃甲醇,B正确;C.在分离乙醚提取液后的水溶液中加盐酸会生成呋喃甲酸,温度较低时呋喃甲酸在水中溶解度较小,为得到粗呋喃甲酸晶体,采用的方法应是冷却、过滤,C错误;D.根据呋喃甲酸在水中的溶解度随温度的变化情况,可知提纯粗呋喃甲酸晶体可采用重结晶的方法,D正确;故选:C。
二、非选择题(共4小题,共58分)
15.(14分)现有以下9种有机化合物:
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦; ⑧;⑨;
按要求回答下列问题:
(1)若制备了⑨的粗品,则其提纯方法为 。
(2)③的一氯代物有 种。
(3)⑦的核磁共振氢谱有 组峰,峰面积比为 。
(4)准确称取4.4 g样品X(只含C、H、O三种元素),充分燃烧后,产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者的质量分别增加3.6 g和8.8 g。已知X的质谱图和红外光谱图分别如图所示,则X的分子式为 ,结构简式可能为 (填序号)。
(5)C4H8O2属于羧酸的结构有 种;属于酯的结构有 种。
【答案】(1)重结晶(1分)
(2)4(2分)
(3) 2 (1分) 6∶1(2分)
(4) C4H8O2 (2分) ⑧(2分)
(5) 2 (2分) 4(2分)
【解析】(1)苯甲酸在水中的溶解度随温度的变化较大,通过重结晶可以使它与杂质分离,提纯方法为重结晶。
(2)分子中甲基上1种氢、苯环上3种氢,有4种化学环境不同的氢,其一氯代物有4种。
(3)为对称结构,分子中有2种化学环境不同的氢原子,数目分别为12、2,则核磁共振氢谱有2组峰,峰面积之比为12∶2=6∶1。
(4)浓硫酸增重为水的质量,碱石灰增重为二氧化碳的质量,则n(H)=2n(H2O)=2×=0.4 mol,n(C)=n(CO2)==0.2 mol,根据质量守恒n(O)==0.1 mol,故n(C)∶n(H)∶n(O)=0.2 mol∶0.4 mol∶0.1 mol=2∶4∶1,则有机物最简式为C2H4O,由质谱图可知该有机物相对分子质量为88,设有机物分子式为(C2H4O)x,则44x=88,则x=2,可知有机物分子式为C4H8O2,红外光谱图中存在C=O、C-O-C、不对称-CH3确定结构简式,则有机物结构简式为CH3COOCH2CH3,选⑧;
(5)C4H8O2属于羧酸的结构有CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH,共2种;属于酯的结构有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,共4种。
16.(14分)学习有机化学,掌握有机物的组成、结构、命名和官能团性质是重中之重。
(1)的分子式为 。
(2)烃A的结构简式为,用系统命名法命名烃A: 。
(3)如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置,这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:
①A装置是制备氧气的装置,仪器a的名称 ,B装置中浓硫酸的作用是 。
②若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.74g样品,经充分反应后,D管质量增加0.90g,E管质量增加1.76g。则该样品中有机物的最简式为 。
③通过对样品进行分析,得到如下三张图谱。分析图谱可知,样品中有机物的相对分子质量为 ,结构简式为 。
④某同学认为在装置E后加一个盛有碱石灰的U形管,会减少测定误差,你认为这样做是否合理 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
【答案】(1)C10H18O(2分)
(2)2,2,4-三甲基己烷(2分)
(3) 分液漏斗 (1分) 吸收氧气中的水或干燥氧气 (1分) C4H10O (2分) 74 (1分) CH3CH2OCH2CH3 (2分) 合理 (1分) 防止空气中的水和二氧化碳进入E中,影响测定准确性(2分)
【解析】图中所示装置A中在制备氧气,通入浓硫酸中可以去除氧气中的水分,再进入装置C中与样品一起燃烧,C中的氧化铜是将生成的一氧化碳转化为二氧化碳便于实验测量,生成的水和二氧化碳可以分别通过装置D、E,测量出生成的水和二氧化碳的质量,从而确定样品的最简式。
(1)根据该物质的结构简式可知,其分子式为C10H18O。
(2)A的结构简式为,最长碳链含有六个碳原子,二号碳原子上连两个甲基,四号碳原子上连一个甲基,则其名称是2,2,4-三甲基己烷
(3)①由装置图可知,仪器a的名称为分液漏斗;实验需要纯氧氧化有机样品,所以需要浓硫酸对氧气进行干燥,吸收氧气中的水分;
②根据D管质量增加0.90 g为生成水的质量,可知 ,根据E管质量增加1.76 g为生成的二氧化碳的质量,可知,则样品的,故C、H、O原子个数比为4:10:1,该有机物最简式为C4H10O;
③根据质谱图可知其相对分子质量为74(最大质荷比),根据红外光谱可知其官能团有醚键,根据核磁共振氢谱可知该有机物中只有2种H,综上判断该有机物结构简式为:CH3CH2OCH2CH3;
④合理,可防止空气中的水分和二氧化碳进入实验装置E而影响产物质量的称量。
17.(16分)从黄花蒿中提取青蒿素的方法以萃取原理为基础,采用汽油浸提法,具体操作如图:
已知:①青蒿素为白色针状晶体,易溶于乙醇、乙醚、苯和汽油等有机溶剂,不溶于水。
②青蒿素在95%乙醇中的溶解度随温度升高显著升高;乙醇的沸点为78°C。
③青蒿素热稳定性差,温度超过60°C,青蒿素的药效明显降低。
(1)超声提取是在强大的超声波作用下,使黄花蒿细胞破碎、变形,采用超声提取的优点是 。
(2)操作Ⅱ中,温度计应放置在蒸馏烧瓶的 。
(3)操作Ⅲ的具体步骤为 、 、过滤、洗涤、干燥,在该操作过程中加热温度应不超过 °C。
(4)某同学在实验室中欲用萃取从碘水中提取碘,所需要的玻璃仪器除了有烧杯外,还有 ;使用该玻璃仪器前要进行的操作是 ;经振荡、静置后的现象是 。
【答案】(1)时间短、温度低、浸取率高
(2)支管口处
(3) 蒸发浓缩 冷却结晶 60
(4) 分液漏斗 检查是否漏水 溶液分层,下层为紫红色,上层为接近无色
【解析】Ⅱ.由题给流程可知,向黄花蒿中加入汽油,在强大的超声波作用下得到含有青蒿素的悬浊液,过滤(操作)得到残渣和提取液;提取液经蒸馏(操作Ⅱ)得到汽油和青蒿素粗品,向粗品中加入95%乙醇溶解青蒿素,过滤得到得到残渣2和提取液2;提取液经低于60℃温度下蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到青蒿素。
(1)由题意可知,超声提取可以在低温条件下使黄花蒿细胞较快的破碎、变形、扩散,提高浸取率,则采用超声提取的优点是时间短、温度低、浸取率高。
(2)操作Ⅱ是蒸馏,蒸馏时温度计应放在蒸馏烧瓶的支管口处,用于测定镏出物的温度。
(3)操作Ⅲ是获取青蒿素的操作:提取液经低于60℃温度下(温度超过60°C,青蒿素的药效明显降低)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到青蒿素。
(4)用萃取从碘水中提取碘,所需要的玻璃仪器除了有烧杯外,还有分液漏斗。使用分液漏斗前要进行的操作是检查是否漏水。因为CCl4 密度大于水且不与水互溶,碘在CCl4中溶解度远大于在水中的溶解度,所以经振荡、静置后,混合液会分层,碘的CCl4溶液因密度大,处于下层且呈紫红色,上层水层几乎无色,故现象是溶液分层,下层为紫红色,上层为接近无色。
18.(14分)某化学小组为测定有机物G的组成和结构,设计如图实验装置:
回答下列问题:
(1)实验开始时,先打开分液漏斗活塞,一段时间后再加热反应管C,目的是 。
(2)装置B和装置D中浓硫酸的作用分别是 和 。
(3)装置E和装置F中碱石灰的作用分别是 和 。
(4)若准确称取4.4 g样品G(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成和),装置D质量增加3.6 g,U形管E质量增加8.8 g。又知有机物G的质谱图如图所示。
该有机物的分子式为 。
(5)已知有机物G中含有羧基,经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为。综上所述,G的结构简式为 。
【答案】(1)排出装置中的空气(2分)
(2) 干燥 (2分) 吸收有机物燃烧生成的水蒸气(2分)
(3) 吸收有机物燃烧生成的 (2分) 吸收空气中的和(2分)
(4)(2分)
(5) (2分)
【解析】实验开始时先制氧气,把装置中空气排出来,防止二氧化碳干扰,B干燥氧气,加热C,样品燃烧生成二氧化碳和水,CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成和,D用于吸收生成物中的水,E用于吸收生成物中的二氧化碳,F防止空气中的二氧化碳和水进入E装置,根据称量的质量进行有关的计算。
(1)实验开始时先制氧气,把装置中空气排出来,防止二氧化碳干扰,答案为排出装置中的空气;
(2)B中浓硫酸用于干燥氧气,防止干扰生成的水,D用于吸收生成物中的水,答案为干燥;吸收有机物燃烧生成的水蒸气;
(3)E用于吸收生成物中的二氧化碳,F防止空气中的二氧化碳和水进入E装置,答案为吸收有机物燃烧生成的;吸收空气中的和;
(4)装置D的质量增加3.6 g,样品中的H的物质的量为,质量为0.4 g,U形管E质量增加8.8 g,样品中C的物质的量为,质量为2.4 g,所以样品中O的质量为,O的物质的量为,样品中,由图可知,该物质的相对分子质量为88,因此该物质的分子式为。
(5)有机物G的分子式为,其中有羧基,经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为,符合条件的结构简式为 。
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1.2 研究有机化合物的一般方法
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共42分)
1.随着科学技术的发展,人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是
A.通过对有机化合物的元素定量分析可得有机化合物的结构简式
B.质谱仪能根据质荷比最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量
C.红外光谱分析能测出有机物分子中含有的化学键和官能团
D.对有机物进行核磁共振分析,能得到4组峰,且峰面积之比为1:1:3:3
2.下列说法不正确的是
A.通过质谱法只能确认有机化合物的相对分子质量,一般无法确定其结构
B.核磁共振氢谱中有4个不同的吸收峰
C.红外光谱可以帮助确定许多有机化合物的结构
D.某有机化合物完全燃烧只生成CO2和H2O,两者物质的量之比为1∶2,则该有机化合物为甲烷
3.实验室制备和纯化乙酸乙酯的相关装置如下图所示(加热及夹持装置已略去),下列关于该实验的说法正确的是
A.图1装置中,球形冷凝管的主要作用是冷凝、回流,冷凝水从下口通入
B.加热图1装置后,发现未加碎瓷片,应立即停止加热并趁热补加
C.图2装置中的冷凝管也可以换成图1装置中的球形冷凝管
D.图2装置中温度计水银球的位置不正确,应伸入液体中
4.以下关于萃取、分液操作的叙述中,正确的是
A.将所需试剂加入分液漏斗,塞上玻璃塞,如图所示用力振荡
B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.经几次振荡并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
D.分液时,需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开活塞
5.实验室可按如图所示流程制备醋酸丁酯。此过程中一定没有涉及的化学仪器是
A.蒸馏烧瓶
B.蒸发皿
C.直形冷凝管
D.温度计
6.现有三组液体:①碘水;②30%的乙醇溶液;③水和汽油,分离以上各混合液的正确方法依次是 ( )
A.分液、萃取、蒸馏 B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取 D.蒸馏、萃取、分液
7.为了测定有机物M的分子式,取5.8g M与一定量的置于一密闭容器中燃烧,定性实验表明产物是和水蒸气,测得的有关数据如下(箭头表示气流的方向,实验前系统内的空气已排尽):
该有机物M的分子式可能是
A. B. C. D.
8.下列分离混合物的实验方法中不正确的是
A.分离乙酸(沸点77.1 ℃)与某种液态有机物(沸点120 ℃)的混合物-蒸馏
B.从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3-热水溶解、降温结晶、过滤
C.用CCl4萃取碘水中的碘,液体分层后-下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D.将溴水中的溴转移到有机溶剂中-加入乙醇萃取
9.8.8g某有机物C在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重7.2g和17.6g,经检验剩余气体为O2.已知C分子的质谱与红外光谱如图所示:
下列说法错误的是
A.有机物C中含有C、H、O三种元素 B.有机物C的分子式为C4H8O2
C.有机物C难溶于水 D.符合C分子结构特征的有机物只有一种
10.质谱图表明某有机物的相对分子质量为70,红外光谱表征到C=C和C=O的存在,1H核磁共振谱如下图(峰面积之比依次为1:1:1:3),下列说法正确的是
A.分子中共有5种化学环境不同的氢原子
B.该物质的分子式为C4H8O
C.该有机物的结构简式为CH3CH=CHCHO
D.在一定条件下,1mol该有机物可与3mol的氢气加成
11.下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或说法不正确的是
A.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤
B.提取NaCl和晶体常采用不同的结晶方式是因为它们的溶解度受温度影响变化不同
C.在苯甲酸重结晶实验中,粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水
D.由96%的工业酒精制取无水乙醇,可采用的方法是加生石灰,再蒸馏
12.麻黄素有平喘作用,我国药物学家从中药麻黄中提取麻黄素作为平喘药。某实验兴趣小组用李比希法、现代仪器等测定麻黄素的分子式,测得含C、H、O、N四种元素中的若干种,其中含氮8.48%;同时将5.0g麻黄素完全燃烧可得,,据此,判断麻黄素的分子式为
A. B. C. D.
13.现代分析仪器对有机物M的分子结构进行测定,相关结果如下:
有关M的说法不正确的是
A.根据图1,M的相对分子质量应为74
B.根据图1、图2,推测M的分子式是C4H10O
C.根据图1、图2、图3信息,可确定M是2-甲基-2-丙醇
D.根据图1、图2、图3信息,M分子内有三种化学环境不同的H,个数比为6︰3︰1
14.实验室可利用呋喃甲醛( )在碱性环境下发生交叉的Cannizzaro反应,生成呋喃甲酸( )和呋喃甲醇( ),反应过程如下:
操作流程如下:
已知:
①呋喃甲酸在水中的溶解度如下表:
T(℃)
0
5
15
100
S(g)
2.7
3.6
3.8
25.0
②呋喃甲醇与乙醚混溶;乙醚沸点为34.6 ℃,呋喃甲醇沸点为171.0 ℃。
下列说法错误的是
A.呋喃甲醛在NaOH溶液中的反应较为剧烈
B.向乙醚提取液中加入无水碳酸钾干燥、过滤后,应采取蒸馏的方法得到呋喃甲醇
C.在分离乙醚提取液后的水溶液中加盐酸后,得到粗呋喃甲酸晶体的方法是萃取
D.粗呋喃甲酸晶体的提纯可采用重结晶的方法
二、非选择题(共4小题,共58分)
15.(14分)现有以下9种有机化合物:
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦; ⑧;⑨;
按要求回答下列问题:
(1)若制备了⑨的粗品,则其提纯方法为 。
(2)③的一氯代物有 种。
(3)⑦的核磁共振氢谱有 组峰,峰面积比为 。
(4)准确称取4.4 g样品X(只含C、H、O三种元素),充分燃烧后,产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者的质量分别增加3.6 g和8.8 g。已知X的质谱图和红外光谱图分别如图所示,则X的分子式为 ,结构简式可能为 (填序号)。
(5)C4H8O2属于羧酸的结构有 种;属于酯的结构有 种。
16.(14分)学习有机化学,掌握有机物的组成、结构、命名和官能团性质是重中之重。
(1)的分子式为 。
(2)烃A的结构简式为,用系统命名法命名烃A: 。
(3)如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置,这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:
①A装置是制备氧气的装置,仪器a的名称 ,B装置中浓硫酸的作用是 。
②若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.74g样品,经充分反应后,D管质量增加0.90g,E管质量增加1.76g。则该样品中有机物的最简式为 。
③通过对样品进行分析,得到如下三张图谱。分析图谱可知,样品中有机物的相对分子质量为 ,结构简式为 。
④某同学认为在装置E后加一个盛有碱石灰的U形管,会减少测定误差,你认为这样做是否合理 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
17.(16分)从黄花蒿中提取青蒿素的方法以萃取原理为基础,采用汽油浸提法,具体操作如图:
已知:①青蒿素为白色针状晶体,易溶于乙醇、乙醚、苯和汽油等有机溶剂,不溶于水。
②青蒿素在95%乙醇中的溶解度随温度升高显著升高;乙醇的沸点为78°C。
③青蒿素热稳定性差,温度超过60°C,青蒿素的药效明显降低。
(1)超声提取是在强大的超声波作用下,使黄花蒿细胞破碎、变形,采用超声提取的优点是 。
(2)操作Ⅱ中,温度计应放置在蒸馏烧瓶的 。
(3)操作Ⅲ的具体步骤为 、 、过滤、洗涤、干燥,在该操作过程中加热温度应不超过 °C。
(4)某同学在实验室中欲用萃取从碘水中提取碘,所需要的玻璃仪器除了有烧杯外,还有 ;使用该玻璃仪器前要进行的操作是 ;经振荡、静置后的现象是 。
18.(14分)某化学小组为测定有机物G的组成和结构,设计如图实验装置:
回答下列问题:
(1)实验开始时,先打开分液漏斗活塞,一段时间后再加热反应管C,目的是 。
(2)装置B和装置D中浓硫酸的作用分别是 和 。
(3)装置E和装置F中碱石灰的作用分别是 和 。
(4)若准确称取4.4 g样品G(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成和),装置D质量增加3.6 g,U形管E质量增加8.8 g。又知有机物G的质谱图如图所示。
该有机物的分子式为 。
(5)已知有机物G中含有羧基,经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为。综上所述,G的结构简式为 。
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