内容正文:
综合拔高练
高考真题练
考点1 有机化学的发展与应用
1.(2022浙江6月选考,6)下列说法不正确的是 ( )
A.油脂属于高分子化合物,可用于制造肥皂和油漆
B.福尔马林能使蛋白质变性,可用于浸制动物标本
C.天然气的主要成分是甲烷,是常用的燃料
D.中国科学家在世界上首次人工合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素
2.(2021广东,2)广东有众多国家级非物质文化遗产,如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是( )
A.广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化
B.冲泡工夫茶时茶香四溢,体现了分子是运动的
C.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物
D.制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物
3.(2024山东,7)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,下列描述错误的是( )
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
4.(2024浙江1月选考,9改编)关于有机物检测,下列说法正确的是( )
A.只用1H核磁共振谱的谱峰个数与峰面积之比不能区分溴苯和氯苯
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C5H12
D.淀粉与稀硫酸共热后,再加入新制氢氧化铜并加热,可判断淀粉是否水解
考点2 有机物分子式的确定
5.(2023全国乙,26)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形管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 、 (填字母)。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0.023 6 g,实验结束后,c管增重0.010 8 g,d管增重0.035 2 g。质谱测得该有机物的相对分子质量为118,其分子式为 。
高考模拟练
应用实践
1.现有四组分散系:①汽油和水形成的乳浊液;②含有泥沙的食盐水;③溶有碘(I2)的氯化钾溶液;④乙二醇和丙三醇的混合溶液(乙二醇和丙三醇的部分物理性质见下表)。
物质
乙二醇
丙三醇
熔点/℃
-16
17.8
沸点/℃
197
290
密度/(g·cm-3)
1.11
1.26
溶解性
易溶于水和乙醇
能跟水、乙醇以任意比互溶
请用下图所示的仪器分离以上各混合液,仪器和方法对应不正确的是( )
(1) (2) (3) (4)
A.①—(3)—分液 B.②—(1)—过滤
C.③—(1)—萃取 D.④—(2)—蒸馏
2.某有机物在氧气中充分燃烧,生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1∶1,由此可以得出的结论是( )
A.该有机物分子中C、H、O原子个数之比为1∶2∶1
B.该有机物是烃,C、H原子个数之比为1∶2
C.有机物必定含O
D.无法判断该有机物是否含O
3.下列各组混合物,无论两组分以何种比例混合,只要混合物的总质量一定时,生成水的质量也一定的是 ( )
A.乙酸和甲醛(CH2O) B.乙烷和丙烯
C.C7H8和C3H6O3 D.C4H10和C4H8
4.下列说法正确的是( )
A.苯甲酸重结晶实验中粗苯甲酸溶解后还要加点水,目的是减少过滤时苯甲酸的损失
B.的核磁共振氢谱中有4组峰
C.石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物
D.苯中滴加浓溴水,充分振荡后溴水层褪色,是因为苯与溴水中的溴发生了加成反应
5.(2023河北邯郸大名一中阶段练习)已知:某气态烃A在标准状况下的密度是3.214 g·L-1。取7.2 g A在足量O2中充分燃烧,将燃烧后的产物依次通过足量浓H2SO4和碱石灰,浓H2SO4质量增加10.8 g,碱石灰质量增加22 g。下列说法正确的是( )
A.该烃的摩尔质量为72
B.该烃的分子式为C5H10
C.该烃化学性质稳定,不能发生氧化反应
D.若该烃分子中只有1种氢原子,则该烃的结构只有一种
6.(经典题)某有机化合物的结构(图1)、球棍模型(图2)及核磁共振氢谱(图3)如下:
图1 图2
图3
下列关于该有机物的叙述正确的是( )
A.该有机物分子中不同化学环境的氢原子有7种
B.该有机物属于芳香族化合物
C.Et代表的基团为—CH3
D.该有机物在一定条件下能完全燃烧生成CO2和H2O
7.(2024河北承德联考)回答下列问题:
(1)实验室制取O2可选用装置A或B。
A B C
D E
①若选装置A,加热一种物质制取氧气,反应的化学方程式为 ;若加热两种物质的混合物制取氧气,混合物的成分为 。
②若选装置B,圆底烧瓶中所加固体为黑色粉末,则分液漏斗所加液体为 (填化学式,下同);若圆底烧瓶中所加固体为淡黄色的粉末,则分液漏斗中所加液体为 。
(2)欲用燃烧法确定某有机物(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)的组成,利用装置B、C、D、E组装实验装置。已知:电炉加热时用纯氧氧化管内样品。
①按气流方向,装置的连接顺序为a→ (用小写字母表示);装置E最右侧U形管所装药品的作用为 。
②若准确称取0.82 g样品,经充分燃烧后,装置E左端U形管质量增加0.9 g,中间U形管质量增加2.64 g,则该有机物的实验式为 ,若该有机物的相对分子质量为82,则该有机物的分子式为 ;经红外光谱测定该有机物中含有碳碳三键,请推测其可能的结构有 种(不考虑立体异构),该有机物的核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积之比为6∶3∶1,则该有机物的结构简式为 。
迁移创新
8.(2024四川成都树德中学期末)环己酮可作为涂料和油漆的溶剂。在实验室中以环己醇为原料制备环己酮的原理和装置如图所示(夹持及加热装置略)。
已知:环己醇、环己酮的部分物理性质如下表(括号中的沸点数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的恒沸混合物的沸点)。
物质
沸点/
(℃,1 atm)
密度/
(g·cm-3)
溶解性
环己醇
161.1(97.8)
0.96
能溶于水,易溶于常见有机溶剂
环己酮
155.6(95)
0.94
微溶于水
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 。
(2)酸化Na2Cr2O7溶液时不能选用盐酸,原因是 (用离子方程式表示)。
(3)该制备反应很剧烈,且放出大量的热。为控制反应体系温度在55~60 ℃范围内,可采取的措施一是加热方式选用 ,二是在加入反应物时将 (填化学式)缓慢滴加到其他试剂中。
(4)制备反应完成后,向混合物中加入适量水,蒸馏,收集95~100 ℃的馏分,得到主要含环己酮和水的混合物。采用先加入适量水然后蒸馏而非直接蒸馏,原因是 。
(5)环己酮的提纯过程如下:
①在馏分中加NaCl固体至饱和,静置,分液,加NaCl的目的是 。
②加入无水MgSO4块状固体,目的是 。
③ (填操作名称)后进行蒸馏,收集150~156 ℃的馏分。
答案与分层梯度式解析
综合拔高练
高考真题练
1.A 油脂不属于高分子化合物,A项错误。
2.C C项,纯碱水溶液是纯碱与水组成的混合物,并非纯净物,错误。
3.C 青蒿素为有机物,利用有机溶剂萃取可获得含青蒿素的提取液,A正确;X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构,B正确;用质谱法测定青蒿素的相对分子质量,C错误;红外光谱可提供分子中所含化学键或官能团的信息,D正确。
4.A 氯苯和溴苯的1H核磁共振谱的谱峰个数均为3,峰面积之比均为2∶2∶1,无法由此区分二者,故A正确;红外光谱可确定有机物的特征化学键、官能团等,元素分析仪才可以检测样品中含有的元素,故B错误;质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,分子式可能为C5H12、C4H8O、C3H4O2等,故C错误;淀粉在稀硫酸作用下的水解产物葡萄糖具有还原性,能和新制氢氧化铜在加热条件下反应生成砖红色沉淀Cu2O,但必须先加NaOH溶液中和硫酸并使溶液显碱性,才能加入试剂进行检验,故D错误。
5.答案 (1)通O2 装置气密性 ba
(2)反应前排尽装置中的空气,反应过程中作反应物,反应后排出石英管中的CO2和H2O CO+CuOCu+CO2
(3)A C 碱石灰既可以吸收CO2又可以吸收H2O
(4)先熄灭a处煤气灯,一段时间后再熄灭b处煤气灯,继续通一段时间O2
(5)C4H6O4
解析 (1)样品在加热条件下与O2反应生成CO2和H2O,为防止空气中存在的CO2和H2O对测定结果产生干扰,加热之前要先通O2排尽装置中的空气;题给装置需要保证气密性良好,连接好装置后,需要检查装置的气密性;为使样品燃烧不充分生成的CO能够完全转化成CO2被后续装置吸收,需要先点燃b处煤气灯再点燃a处煤气灯。
(2)反应前通O2排尽装置中的空气,防止空气中存在的CO2和H2O对测定结果产生干扰;加热样品时O2与样品反应,O2为反应物;反应结束后为使石英管中的H2O和CO2被c、d充分吸收,需要继续通一段时间O2。CuO可与CO反应生成CO2,避免样品不完全燃烧生成的CO不能被吸收,产生误差,化学方程式为CO+CuO Cu+CO2。
(3)c和d的作用分别为吸收水蒸气和吸收二氧化碳,故c中试剂选择CaCl2,d中试剂选择碱石灰;因为碱石灰既可以吸收CO2又可以吸收H2O,无法测定CO2和H2O的质量,所以c和d中试剂不可调换。
(5)c管增加的质量为生成水的质量,则生成水的物质的量n(H2O)==0.000 6 mol,n(H)=2n(H2O)=0.001 2 mol,m(H)=0.001 2 mol×1 g/mol=0.001 2 g;d管增加的质量为生成CO2的质量,则生成CO2的物质的量n(CO2)==0.000 8 mol,n(C)=n(CO2)=0.000 8 mol,m(C)=0.000 8 mol×12 g/mol=0.009 6 g;m(O)=0.023 6 g-0.001 2 g-0.009 6 g=0.012 8 g,n(O)==0.000 8 mol,有机物中n(C)∶n(H)∶n(O)=2∶3∶2,有机物最简式为C2H3O2,由于该有机物的相对分子质量为118,所以该有机物的分子式为C4H6O4。
高考模拟练
1.C 分液是分离互不相溶的两种液体的方法,汽油和水不互溶,可用分液的方法分离,分液时用分液漏斗,A正确;过滤是分离难溶性固体和液体的方法,泥沙不溶于食盐水,可用过滤的方法分离,过滤时用漏斗,B正确;萃取是利用溶质在两种不互溶的溶剂中的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中萃取出来,可用萃取的方法将碘(I2)从溶有碘(I2)的氯化钾溶液中萃取出来,萃取时用分液漏斗,不能用漏斗,C错误;蒸馏可分离互溶且沸点相差较大的两种液体,根据题表中信息可知,乙二醇和丙三醇互溶且沸点相差较大,可用蒸馏的方法分离,蒸馏时用蒸馏烧瓶,D正确。
2.D 该有机物在氧气中充分燃烧,生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1∶1,只能判断该有机物含有碳元素和氢元素,且C和H原子个数之比是1∶2,不能确定是否含有氧元素,故A、B、C项不正确,D项正确。
3.A 只要混合物的总质量一定时,生成水的质量也一定,则两种物质中H的百分含量相同。乙酸的结构简式为CH3COOH,甲醛的结构简式为HCHO,二者的最简式相同,均为CH2O,故二者分子中H的百分含量相同,A符合题意;乙烷的分子式为C2H6,丙烯的分子式为C3H6,二者最简式不同,H的百分含量不同,B不符合题意;C7H8和C3H6O3中H的百分含量不同,C不符合题意;C4H10和C4H8中H的百分含量不同,D不符合题意。
4.A 水在加热过程中会蒸发,苯甲酸能溶于水,则苯甲酸重结晶实验中粗苯甲酸溶解后还要加点水的目的是使其溶解,减少过滤时苯甲酸的损失,A正确;的核磁共振氢谱中有5组峰,B错误;石油是混合物,其分馏产品汽油是一定温度范围内的馏分,属于混合物,C错误;溴易溶于苯,苯中滴加浓溴水,苯会将溴从浓溴水中萃取出来,溴水层褪色,未发生化学反应,D错误。
5.D 某气态烃A在标准状况下的密度是3.214 g·L-1,则该烃的摩尔质量为3.214 g·L-1×22.4 L·mol-1≈72 g·mol-1,故A错误;浓H2SO4质量增加10.8 g,则生成水的质量为10.8 g,物质的量为0.6 mol,碱石灰质量增加22 g,则生成二氧化碳的质量为22 g,物质的量为0.5 mol,则n(C)∶n(H)=5∶12,结合相对分子质量可得该烃的分子式为C5H12,故B错误;该烃能燃烧,则能发生氧化反应,故C错误;若该烃分子中只有1种氢原子,则该烃为新戊烷(),故D正确。
6.D A项,由核磁共振氢谱可知该有机物分子中有8种不同化学环境的氢原子,错误;B项,由题给图1、图2可知,该物质中不含苯环,不属于芳香族化合物,错误;C项,由题给结构和球棍模型对照可知Et为—CH2CH3,错误;D项,该有机物只含有碳、氢、氧三种元素,一定条件下可完全燃烧生成CO2和H2O,正确。
素养解读 本题以某有机物的球棍模型、核磁共振氢谱等为情境载体,考查有机物的结构、核磁共振氢谱的分析等知识,体现了证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
7.答案 (1)①2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ KClO3、MnO2 ②H2O2 H2O
(2)①d→e→b→c→f→g 防止空气中的CO2和H2O进入装置E中中间和左侧的两个U形管 ②C3H5 C6H10 7
解析 (1)①装置A是固—固反应需要加热的装置,则制取氧气可以选择加热KMnO4或加热KClO3和MnO2的混合物。②装置B为固—液不加热制氧气,圆底烧瓶中所加药品为黑色粉末(MnO2)时,H2O2在MnO2催化作用下发生分解,其反应的化学方程式为2H2O2 O2↑+2H2O;圆底烧瓶中所加固体为淡黄色粉末(Na2O2)时,Na2O2与水反应制氧气,则分液漏斗中所加液体为H2O,其反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑。
(2)①用燃烧法确定有机物组成,应先用装置D中浓硫酸除去氧气中混有的水蒸气,再通入装置C中氧化有机物,将生成的水蒸气用无水CaCl2吸收,CO2用碱石灰吸收,还需用碱石灰防止空气中的CO2和H2O进入装置E中中间和左侧的两个U形管。②由装置E左端U形管质量增加0.9 g得n(H2O)==0.05 mol,由装置E中间U形管质量增加2.64 g得n(CO2)==0.06 mol,m(C)+m(H)=0.06 mol×12 g·mol-1+0.05 mol×2×1 g·mol-1=0.82 g,则该有机物中不含氧元素,n(C)∶n(H)=0.06 mol∶(0.05 mol×2)=3∶5,该有机物的实验式为C3H5;设该有机物的分子式为(C3H5)n,由M[(C3H5)n]=82 g·mol-1,得n=2,则分子式为C6H10;若该有机物中含有碳碳三键,则其可能的结构有、、、、、、,共7种;若该有机物的核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积之比为6∶3∶1,则其结构简式为。
8.答案 (1)三颈烧瓶 (2)Cr2+14H++6Cl- 2Cr3++3Cl2↑+7H2O (3)水浴加热 Na2Cr2O7 (4)使环己醇溶于水中,同时使环己酮与水形成恒沸混合物被蒸馏出来,降低能耗 (5)①降低环己酮在水中的溶解度,增大水层的密度,便于分层 ②除去有机物中的少量水(或干燥) ③过滤
解析 (1)由题中装置图知,仪器A的名称是三颈烧瓶。
(2)Na2Cr2O7有很强的氧化性,能将盐酸氧化为Cl2,反应的离子方程式为Cr2+14H++6Cl- 2Cr3++3Cl2↑+7H2O。
(3)为控制反应体系温度在55~60 ℃范围内,可采取水浴加热的方式,且为了避免反应太过剧烈,短时间内放出大量热,在加入反应物时应将Na2Cr2O7溶液缓慢滴加到其他试剂中。
(4)由题表中信息知,环己醇能溶于水,环己酮微溶于水,则采用先向反应完成后的混合物中加入适量水然后蒸馏而非直接蒸馏的原因是,使大部分没反应的环己醇溶于水中,同时使环己酮与水形成恒沸混合物被蒸馏出来,减少环己醇被蒸出的比例,以降低能耗。
(5)①提纯环己酮过程中,在馏分中加NaCl固体至饱和,可提高溶液的极性、增大水层的密度,降低环己酮在水中的溶解度,便于混合液分层进而分离出环己酮;②无水MgSO4块状固体是一种干燥剂,加入它可除去有机物中的少量水;③MgSO4吸水后形成晶体,则需过滤后再进行蒸馏,收集150~156 ℃的馏分,即可得到环己酮。
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