内容正文:
单元整体教学设计与阶段验收评价
目录
一、主干知识——在微点判断中澄清
二、综合思维——在知识融会中贯通
三、迁移应用——在课题活动中践行
阶段质量检测
2
在微点判断中澄清
一、主干知识
1.判断下列有关有机化合物的结构特点叙述的正误
(1) 属于脂环烃, 属于芳香烃( )
(2)烃基与羟基相连而形成的化合物为醇( )
(3)在乙醇与Na反应时乙醇分子中的O—H断裂,故乙醇表现酸性( )
(4)1⁃丁烯与2⁃丁烯属于位置异构( )
√
×
×
√
(5)所有有机化合物中都含有极性键和非极性键 ( )
(6) 与 互为同分异构体( )
(7)乙醇的官能团异构体为乙醚( )
(8) 分子中碳原子有sp2、sp3杂化,含有5个σ键( )
(9)CH3COOH与HCOOCH3互为同分异构体,属于官能团异构( )
×
×
×
×
√
2.判断下列有关有机化合物的分离、提纯叙述的正误
(1)油水混合物可以用蒸馏法分离( )
(2)除去乙醇中的乙酸可以先加入足量CaO,然后蒸馏得到乙醇( )
(3)利用蒸馏法分离时,温度计的水银球应插入混合液中( )
(4)甲烷与Cl2发生取代反应得到的液态混合物可以用蒸馏法分离( )
×
√
×
√
(5)重结晶法除杂时,杂质的溶解度一定很小 ( )
(6)有机物的水溶液可以用乙醇萃取溶液中的有机物( )
(7)乙酸乙酯中的乙酸可以用NaOH溶液除去( )
×
×
×
3.判断下列有关有机化合物分子式、结构的确定叙述的正误
(1)某有机物充分燃烧只生成CO2和H2O,可以说明有机物中一定含C、H、O元素( )
(2)根据价键理论,实验式为C2H6O的分子式一定为C2H6O ( )
(3)根据红外光谱可以确定有机物含有的化学键或官能团( )
(4)CH3COOCH3的核磁共振氢谱图中只有一种峰( )
×
√
√
×
(5) 的核磁共振氢谱图中各峰面积比为2∶2∶1∶1( )
(6)在A的质谱图中,相对丰度最高的质荷比为A的相对分子质量( )
(7)根据各元素的质量分数可以确定物质的实验式 ( )
√
×
√
在知识融会中贯通
二、综合思维
(一)有机化合物的分类
1.学会分类使化学学习事半功倍。下列关于有机化合物的分类正确的是 ( )
A. 属于脂环化合物 B. 属于芳香烃
C. 属于链状化合物 D. 属于烃的衍生物
[综合训练]
√
解析:A.该有机物含有苯环,属于芳香族化合物;B.该有机物的组成元素有碳、氢、氮,属于烃的衍生物;C.该有机物含有环状结构,属于环状化合物。
√
2.按照官能团可以将有机化合物进行分类,下列对有机化合物的分类正确的是( )
A. 含有醛基,属于醛类物质
B. 含有苯环,属于芳香烃
C.CH3CH2Br含有溴原子,属于卤代烃
D. 含有苯环和羟基,属于酚类物质
解析: 的名称为甲酸乙酯,含有酯基,属于酯类物质,A错误; 含有苯环,还含有硝基,不属于芳香烃,B错误;CH3CH2Br含有碳溴键,属于卤代烃,C正确; 含有苯环和羟基,但羟基不直接连在苯环上,属于醇类物质,D错误。
3.化合物M可用于油漆、颜料、涂料工业,其结构如图。下列关于该物质的说法正确的是 ( )
A.分子式为C14H10O3
B.分子中碳原子的杂化方式有2种
C.分子中含有4种官能团
D.该物质为芳香烃
√
解析:A项,由结构简式知M的分子式为C14H12O3,错误;B项,碳原子有sp2、sp3杂化,正确;C项,分子中含有—OH、 、
三种官能团,错误;D项,该物质为烃的衍生物不属于烃,错误。
(二)有机化合物的结构特点
4.下列说法不正确的是( )
A.π键由两个p轨道以“肩并肩”的形式重叠形成
B.通过π键连接的原子或原子团可绕键轴旋转
C.σ键和π键的强度不同
D.乙烷分子中的共价键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键
[综合训练]
√
解析:原子轨道沿键轴方向以“头碰头”形式重叠形成的键为σ键,以“肩并肩”形式重叠形成的键为π键,A正确;通过π键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转,B错误;σ键和π键因轨道重叠程度不同,强度不同,C正确;乙烷分子中的共价键均为单键,单键均为σ键,乙烯分子中含碳碳双键,双键中有1个π键和1个σ键,D正确。
5.α⁃呋喃丙烯酸是重要的有机合成中间体,在医药工业上用于合成防治血吸虫病的药物呋喃丙胺,α⁃呋喃丙烯酸的结构如图所示。下列关于α⁃呋喃丙烯酸的说法错误的是 ( )
A.含有羧基、碳碳双键、醚键三种官能团
B.可发生加成、加聚、取代反应
C.与其互为同分异构体的有机物不可能是芳香族化合物
D.α⁃呋喃丙烯酸中所有的碳原子均为sp2杂化
√
解析:根据α⁃呋喃丙烯酸的结构可知,其含有的官能团为醚键、碳碳双键和羧基,A正确;α⁃呋喃丙烯酸的结构中含有碳碳双键,可以发生加成反应和加聚反应,含有羧基,可发生取代反应,B正确;由α⁃呋喃丙烯酸的结构可知其分子式为C7H6O3,其同分异构体中可以含有苯环,如邻羟基苯甲酸( ),故α⁃呋喃丙烯酸的同分异构体可以是芳香族化合物,C错误;α⁃呋喃丙烯酸中所有的碳原子均参与了碳碳双键或碳氧双键的形成,故所有的碳原子均为sp2杂化,D正确。
6.下列各组物质中,互为同分异构体且属于位置异构的是( )
A.CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2
B.
C.CH3COOH和HCOOCH3
D.CH3CH2CHO和CH3COCH3
√
解析:A中CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2分子式不同,不互为同分异构体;B中两种物质官能团的位置不同,属于位置异构;C、D中物质均是分子式相同,官能团类别不同,属于官能团异构。
(三)有机化合物的分离、提纯
[综合训练]
7.下列有关除杂(括号中为杂质)的操作中,正确的是( )
A.苯(乙烯):加入足量的溴水,过滤
B.溴乙烷(乙醇):多次加水振荡,分液,弃水层
C.乙醇(乙酸):加入足量饱和碳酸钠溶液充分振荡,分液,弃水层
D.乙酸乙酯(乙酸):加入适量乙醇、浓硫酸,加热,蒸馏,收集馏出物
√
解析:加入溴水,乙烯与溴水反应生成CH2BrCH2Br,但CH2BrCH2Br能溶于苯,所以不能通过过滤除去,A错误;溴乙烷不溶于水,乙醇易溶于水,所以多次加水振荡,分液,可以除去乙醇,B正确;乙醇易溶于水,最后液体不分层,不能通过分液除去,C错误;酯化反应是可逆反应,不可能进行彻底,D错误。
8.1⁃丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应,经过回流、蒸馏、萃取分液制得1⁃溴丁烷粗产品,装置如图所示:
已知:CH3(CH2)3OH+NaBr+H2SO4 CH3(CH2)3Br+NaHSO4+H2O
下列说法正确的是 ( )
A.装置Ⅰ中回流的目的是减少物质的挥发,提高产率
B.装置Ⅱ中a为进水口,b为出水口
C.用装置Ⅲ萃取分液时,将分层的液体依次从下口放出
D.经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后,使用装置Ⅱ再次蒸馏,得到产品的纯度不变
√
解析:装置Ⅰ中回流的目的是减少1⁃丁醇挥发,提高产率,A正确;冷凝管水流方向是下进上出,即b进a出,B错误;萃取后分液,密度大的先从下口放出,密度小的再从上口倒出,C错误;粗产品中含有1⁃丁醇,1⁃丁醇与1⁃溴丁烷互溶,利用两者沸点不同通过蒸馏可进行提纯,D错误。
9. 超临界状态下的CO2流体的溶解性与有机溶剂相似,可用于提取中草药中的有效成分,工艺流程如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.浸泡时加入乙醇有利于中草药中有效成分的浸出
B.高温条件下更有利于用超临界CO2进行萃取
C.升温、减压的目的是使CO2与产品分离
D.CO2流体萃取中草药具有无溶剂残留、绿色环保等优点
√
解析:中草药中的有效成分多为有机化合物,易溶于乙醇,加入乙醇有利于中草药中有效成分的浸出,A正确;高温条件下CO2容易挥发,不利于用超临界CO2流体进行萃取,B错误;升温、减压有利于CO2挥发,从而实现CO2与产品的分离,C正确;CO2流体无毒,且易挥发,容易与产品分离,因此具有无溶剂残留、绿色环保等优点,D正确。
(四)有机物分子式与分子结构的确定
确定实验式 元素含量的测定
确定分子式 质谱法确定相对分子质量 分子式
确定分子结构 红外光谱、核磁共振氢谱、X射线衍射
[综合训练]
10. 将6.8 g的X完全燃烧生成3.6 g的H2O和8.96 L(标准状况)的CO2,X的核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为3∶2∶2∶1,X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图所示。下列关于X的叙述错误的是 ( )
A.X的相对分子质量为136
B.X的分子式为C8H8O2
C.符合X分子结构特征的有机化合物有1种
D.与X属于同类化合物的同分异构体有4种
√
解析:根据质谱图可知X的相对分子质量为136,A正确。6.8 g的X(物质的量为0.05 mol)完全燃烧生成3.6 g的H2O(物质的量为0.2 mol)和8.96 L(标准状况)的CO2(物质的量为0.4 mol),则X的分子式为C8H8O2,B正确。X分子只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,由红外光谱知X中含有C==O、C—H、C—O—C,核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为3∶2∶2∶1,则X中有4种不同化学环境的氢原子且个数比为1∶2∶2∶3,可得X的结构简式为 ,C正确。
与X属于同类化合物的同分异构体含酯基,若苯环上有2个取代基,则为—OOCH、—CH3,有邻、间、对三种位置关系;若苯环上有1个取代基,则有 、 ,共5种,D错误。
11. 已知某有机化合物A的红外光谱如图所示,下列说法中不正确的是 ( )
A.由红外光谱可知,该有机化合物分子中至少有三种不同的化学键
B.由红外光谱可知,分子中碳原子一定有sp2、sp3两种杂化方式
C.仅由红外光谱无法得知其相对分子质量
D.若A的结构简式为 ,则1个A分子中有11个σ键
√
解析:由题图可知,A分子中至少含有碳氢键、碳氧单键、氢氧键三种不同的化学键,A正确;分子中已知化学键均为单键,故A分子中可能只含有饱和碳原子,即碳原子只有sp3一种杂化方式,B错误;一般用质谱法测定有机化合物的相对分子质量,用红外光谱只能得到分子中含有的化学键或官能团的信息,C正确;共价单键均为σ键,若A分子的结构简式为 ,则1个A分子中有2个C—C、7个C—H,1个C—O,1个O—H,共11个σ,D正确。
在课题活动中践行
三、迁移应用
课题活动 利用模型和图谱探究有机化合物的分子结构
有机化合物分子的主体结构由碳骨架和官能团两个部分组成。准确认识有机化合物的分子结构,对进一步研究有机化合物的化学性质、探索结构改变与性质变化之间的关系都有着十分重要的意义。
探究目标(一) 根据分子结构模型确定分子结构
观察下列部分模型,探究下列问题:
1.上述模型涉及了哪几种模型?具体说明。
提示:①②③④为球棍模型,⑤⑥为空间填充模型。
2.②③④⑤的分子式和结构简式如何书写?
提示:②C2H4O2 CH3COOH ③C3H6 CH3CH==CH2
④C4H10 CH3CH2CH2CH3 ⑤C2H6O CH3CH2OH
3.⑥的碳碳键有什么特点?其结构简式如何写?
提示:介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特键; 。
4.写出②③④的同分异构体。
提示:② ③
④
5.请选取①甲烷分子的球棍模型,用表示氟原子、氯原子、溴原子的球逐一替换甲烷分子球棍模型上表示氢原子的球。每次替换完成后,组内同学对比观察各自的球棍模型在空间排布上是否完全相同,并讨论其原因。
提示:相同,取代后的产物中碳原子仍为sp3杂化,空间结构仍为四面体形。
探究目标(二) 利用图谱确定分子结构
使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定,结果如下:
1.根据图1,A的相对分子质量为多少?
提示:根据质谱图分析,最右侧的分子离子峰的质荷比为74,所以相对分子质量为74。
2.根据图2,结合图1所获得的信息,推测A可能所属的有机化合物类别和其分子式。
提示:根据红外光谱分析存在的官能团为醚键,所以属于醚,结合醚的通式为CnH2n+2O和相对分子质量计算得出n=4,所以分子式为 C4H10O。
3.根据以上结果和图3(两组峰的面积之比为2∶3),推测A的结构简式。
提示:由核磁共振氢谱知分子中存在2种化学环境不同的氢原子,所以该醚为乙醚,结构简式为CH3CH2—O—CH2CH3。
[素养训练]
1.乙烯的空间填充模型如图所示,乙烯分子中有5个σ键和1个π键。下列有关乙烯分子的叙述正确的是 ( )
A.碳原子的sp2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键
B.碳原子的sp2杂化轨道形成π键,未杂化的2p轨道形成σ键
C.两个碳原子的杂化方式为sp
D.碳原子之间的σ键是由碳原子的sp2杂化轨道形成的,碳原子与氢原子之间的π键是未参加杂化的2p轨道形成的
√
解析:乙烯分子中每个碳原子均采取sp2杂化,其中杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键。
2.用核磁共振仪测出有机化合物M的核磁共振氢谱如图甲所示,图中峰面积之比为1∶3∶1∶3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图乙所示。
则M的结构简式为 ( )
A.CH3COOCH2CH3 B.CH3CH2CH2COOH
C. D.HOCH2CH2CHO
√
解析:根据题图甲可知,该有机化合物中有4种不同化学环境的氢原子,个数比为1∶3∶1∶3,根据题图乙可知,该有机化合物中含有C—H、O—H、C==O。CH3COOCH2CH3中有3种不同化学环境的氢原子,A错误;CH3CH2CH2COOH中有4种不同化学环境的氢原子,个数比为1∶2∶2∶3,B错误; 中有4种不同化学环境的氢原子,个数比为1∶3∶1∶3,且含有C—H、O—H、C==O,C正确;
HOCH2CH2CHO中有4种不同化学环境的氢原子,个数比为1∶2∶1∶2,D错误。
3.利用核磁共振技术测定有机化合物分子的三维结构的研究获得了诺贝尔化学奖。在有机化合物分子中,不同氢原子的核磁共振谱中给出的峰值也不同,根据峰值可以确定有机化合物分子中氢原子的种类和数目。例如二乙醚的结构简式为CH3—CH2—O—CH2—CH3,其核磁共振谱中给出的峰值有两个,如图1所示:
(1)下列物质中,其核磁共振氢谱中给出的峰值只有一个的是 。
A.CH3CH3 B.CH3COOH
C.CH3COOCH3 D.CH3C(CH3)3
AD
解析:核磁共振氢谱中只有一种峰,说明分子中有1种H原子,根据等效氢结合选项判断A、D符合。
(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱图如图2所示,则A的结构简式为________,请预测B的核磁共振氢谱上有___个峰,强度比为______。
2
1∶3
解析:由题图2可知A的核磁共振氢谱只有1个吸收峰,则A分子中只有1种H原子,A为1,2⁃二溴乙烷,A、B分子式相同,则B为1,1⁃二溴乙烷,分子中有2种H原子,原子个数分别为3、1,分子中氢原子数目之比等于吸收峰面积之比。
(3)用核磁共振氢谱的方法来研究C2H6O的结构。若核磁共振氢谱上只有一个峰,则C2H6O的结构简式是___________,若核磁共振氢谱上有三个峰,则C2H6O的键线式是_________。
CH3OCH3
解析:若核磁共振氢谱上只有一个峰,则C2H6O为二甲醚,若核磁共振氢谱上有三个峰,则C2H6O为乙醇。
(4)在常温下测得的某烃C8H10的PMR(核磁共振氢谱),观察到两种氢原子给出的信号,其强度之比为2∶3,试确定该烃的结构简式为
________________。
解析:芳香烃中含有苯环,分子式为C8H10的芳香烃中侧链含有2个C,可以是一个乙基,也可以为两个甲基,核磁共振氢谱中观察到两种氢原子给出的信号,其强度之比为2∶3,该芳香烃结构对称,只能为对二甲苯。
阶段质量检测
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一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。
1.材料一:《本草纲目》中对烧酒的制作工艺有如下记载:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”
材料二:《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”
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材料一中的“法”、材料二中的操作方法分别指( )
A.蒸馏、蒸发 B.萃取、蒸馏
C.蒸发、过滤 D.蒸馏、升华
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解析:材料一中是利用物质沸点不同进行的蒸馏操作;材料二中为固体升华原理的提纯操作。
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2.2,5-二甲基呋喃( )是目前研究最为广泛的燃料替代品。下列说法错误的是( )
A.分子中的碳原子杂化方式有sp2、sp3
B.该物质为环状有机物
C.1 mol该物质含σ键7NA
D.有两种不同环境的氢,且峰面积之比为3∶1
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解析:1 mol该物质含σ键15NA,C错误。
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3.某有机物只含C、H、O三种元素,分子结构模型如图所示(球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。下列关于该有机物的说法正确的是( )
A.分子中既有σ键又有π键
B.只含有羧基一种官能团
C.结构简式为CH2—C(CH3)COOH
D.与CH3CH2CH(CH3)COOH互为同系物
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解析:根据题图可确定该有机物的结构简式为CH2===C(CH3)COOH,C错误;由该有机物的结构简式可知,分子中既有σ键又有π键,A正确;该分子中含碳碳双键、羧基两种官能团,B错误;该有机物与CH3CH2CH(CH3)COOH的官能团不完全相同,结构不相似,二者不互为同系物,D错误。
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4.官能团 中的—OH被卤素原子取代所得到的化合物称为酰卤,下列化合物中不能看作酰卤的是( )
A. B.
C. D.
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解析:官能团羧基( )中的羟基被卤素原子取代,则卤素原子与羰基碳原子直接相连得到 ,D的结构不符合要求。
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5.下列说法中不正确的是( )
A.除去苯甲酸中少量的氯化钠,可采用重结晶的方法
B.用CCl4萃取碘水中的碘,分液漏斗中液体分层后,有机层从下口放出,水层从上口倒出
C.根据红外光谱图能确定有机物中所含官能团的种类和数目
D. 的核磁共振氢谱中有3组峰
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解析:根据红外光谱图可确定有机物中所含化学键或官能团,但不能确定官能团的数目,C错误。
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6.关于苯甲酸的重结晶实验,其结论或解释错误的是( )
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选项 实验步骤 实验现象 结论或解释
A 常温溶解 苯甲酸几乎不溶 苯甲酸在常温下难溶于水
B 加热溶解 苯甲酸完全溶解 升高温度,苯甲酸在水中的溶解度增大
C 趁热过滤 过滤时伴有晶体析出 此晶体为杂质
D 冷却结晶,滤出晶体 针状晶体 针状晶体为苯甲酸
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解析:常温下,苯甲酸在水中的溶解度很小,A正确;由加热条件下苯甲酸完全溶解,可知苯甲酸在水中的溶解度随温度的升高而增大,B正确;漏斗的温度低,过滤时溶液的温度降低析出苯甲酸,即趁热过滤时析出的晶体为苯甲酸,C错误;冷却苯甲酸的浓溶液,会析出苯甲酸晶体,D正确。
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7.下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积比为3∶1的是( )
A. B.
C. D.
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解析:化合物的核磁共振氢谱中出现2组峰,说明有机物中含有2种类型的氢原子,且原子数之比为3∶1;A中含有三种等效氢原子,应出现三组峰,故错误。B中含有两种等效氢,出现两组峰,且不同峰值的氢原子个数比为6∶4=3∶2,故错误。C中含有两种等效氢,出现两组峰,且不同峰值的氢原子个数比为3∶1,故正确。D中含有两种等效氢,出现两组峰,且不同峰值的氢原子个数比为6∶4=3∶2,故错误。
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8.α-氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶,其结构简式如图,其中—CN代表—C≡N。下列关于α-氰基丙烯酸异丁酯的说法错误的是( )
提示:饱和碳原子上连接四个不同的原子
或原子团称为手性碳原子。
A.该分子结构中不含手性碳原子
B.分子中的碳原子有3种杂化方式
C.分子中可能共平面的碳原子最多为6个
D.分子中σ键与π键的个数比是21∶4
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解析:根据结构图可知,该分子结构中不含有手性碳原子,故A正确;—CN中C为sp杂化,双键中C为sp2杂化,饱和C均为sp3杂化,故B正确;碳碳双键、—CN、—COOC—均直接相连,且3个原子可确定一个平面,连接2个甲基的C为四面体结构,可能共平面的碳原子最多为7个,即只有1个甲基上的C与其他碳原子不共面,故C错误;分子中单键为σ键,双键、三键中只有一个σ键,其余为π键,—CN中碳原子与氮原子为三键,1个σ键、2个π键,双键中各有1个σ键、1个π键,所以π键共4个,碳原子与氢原子之间形成的均为σ键,共21个,分子中σ键与π键的个数比是21∶4,故D正确。
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9.充分灼烧a g含C、H、O元素的有机化合物时,测得生成了b g CO2和c g H2O,则以下判断正确的是( )
A.肯定不能确定该物质的最简式
B.肯定能确定该物质的最简式
C.肯定能确定该物质的分子式
D.肯定不能确定该物质的结构式
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解析:根据有机化合物燃烧生成的水和二氧化碳的质量,可计算出水和二氧化碳的物质的量,根据C、H元素守恒可计算有机化合物中C、H元素的物质的量和质量,有机化合物的质量减去碳、氢元素的质量和得氧元素的质量,从而计算出碳、氢、氧原子个数比得出最简式,故B正确,A错误;若计算出的最简式中碳已达饱和可知分子式,若计算出的最简式中碳没饱和,则不能确定分子式,需要相对分子质量才能确定,若有机化合物没有同分异构体,则确定了分子式即可确定结构式,故C、D错误。
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√
10.一种药物合成中间体结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是( )
A.属于脂肪烃
B.分子中所有碳原子不可能共平面
C.苯环上的一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D.分子中含有两种官能团
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解析:分子中含有氧元素,属于烃的衍生物,不属于烃,A错误;苯环上所有原子共平面、乙烯分子中所有原子共平面、甲烷最多有3个碳原子共平面,单键可以旋转,所以该分子中所有碳原子可能共平面,B错误;该分子不存在对称结构,苯环上存在7种不同化学环境的氢,其苯环上的一氯代物有7种(不考虑立体异构),C错误;分子中含有碳碳双键、酚羟基两种官能团,D正确。
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11.用现代化学方法测定某有机化合物结构:质谱图表明其相对分子质量为60;红外光谱图表征到C—H、O—H、C—O的振动吸收;核磁共振氢谱图如图(峰面积之比依次为3∶2∶1∶2)。下列说法错误的是( )
A.该有机化合物分子式为C3H8O,
分子中共有4种不同化学环境的氢原子
B.该有机化合物与HBr发生取代反应时断裂的是O—H
C.该有机化合物的结构简式为CH3CH2CH2OH
D.该有机化合物与CH3CH(CH3)OH、CH3CH2OCH3互为同分异构体
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√
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解析:由题图可知,该有机化合物核磁共振氢谱图中有4组峰且峰面积之比为3∶2∶1∶2,说明该有机化合物分子中有4种不同化学环境的H,且个数比为3∶2∶1∶2;质谱图表明其相对分子质量为60;红外光谱图表征到C—H、O—H、C—O的振动吸收,可知该有机化合物为醇类,分子式为C3H8O,结构简式为CH3CH2CH2OH,故A、C正确。CH3CH2CH2OH与HBr发生取代反应生成溴丙烷和水,断开C—O,故B错误。该有机化合物与CH3CH(CH3)OH、CH3CH2OCH3分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D正确。
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√
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12.多巴胺是一种神经传导物质,其部分合成路线如图所示,下列说法正确的是( )
A.多巴胺的分子式为C8H10NO2
B.1 mol甲分子中含有8 mol σ键
C.乙分子与H2完全加成后含有手性碳原子
D.多巴胺分子中有5种不同化学环境的氢原子
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解析:键线式中端点和拐点均为C原子,按照碳的四价原则补充H,多巴胺的分子式为C8H11NO2,A项错误;1 mol甲分子中含有14 mol σ 键,B项错误;乙与H2完全加成后得到 ,图中 标记的为手性碳原子,C项正确;多巴胺分子为不对称分子,分子中有8种不同化学环境的氢原子,D项错误。
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13.实验室由叔丁醇(沸点:82 ℃)与浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点:52 ℃)的路线如图:
下列说法错误的是( )
A.室温搅拌是为了加快反应速率
B.用5% Na2CO3溶液洗涤后分液时,先将上层的有机相由分液漏斗上口倒出
C.两次水洗的主要目的分别是除去有机相中的HCl与钠盐
D.蒸馏收集2-甲基-2-氯丙烷时,应选用直形冷凝管
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√
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解析:用5% Na2CO3溶液洗涤后分层,有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水,上层为有机相,下层为水相,先由分液漏斗下口放出下层液体,再将上层的有机相由分液漏斗上口倒出,B项错误;第一次水洗是为了除去有机相中的HCl,第二次水洗是为了除去有机相中的碳酸钠,C项正确。
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14.精油被誉为西方的中草药,其护肤和调养的功效非常显著。如图是工业常用的精油提取方法,下列说法错误的是( )
A.该提取方法其原理为蒸馏
B.提取过程中采用了水浴加热
C.在实验室中乙部分可以用蛇形冷凝管代替
D.丙部分利用水与精油的密度差异进行了分离
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√
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解析:题图中实验利用植物中各物质的沸点不同进行分离,为蒸馏法,A项正确;由富含精油的水蒸气可知,温度不低于100 ℃,不能水浴加热,B项错误;乙为冷凝装置,可用蛇形冷凝管代替,C项正确;丙中水与精油的密度不同,精油难溶于水,可通过分液分离,D项正确。
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15.叶蝉散对水稻叶蝉和飞虱具有较强的触杀作用,防效迅速,残效期不长。工业上用邻异丙基苯酚合成叶蝉散的过程如下:
下列有关说法正确的是( )
A.叶蝉散的分子式是C11H14NO2
B.叶蝉散分子中含有羧基
C.邻异丙基苯酚的核磁共振氢谱有7组峰
D.叶蝉散分子中的碳只有sp2杂化
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√
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解析:A项,叶蝉散的分子式是C11H15NO2,错误;B项,叶蝉散分子中含酯基和肽键,无羧基,错误;D项,叶蝉散分子中碳有sp2、sp3杂化,错误。
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二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(12分)(1)已知丙酮(CH3COCH3)键线式可表示为 ,则
分子式:__________。
(2) 中含有的官能团的名称为_____________。
(3)某芳香烃的结构为 ,一氯代物有_____种。
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C5H10O2
羟基、酯基
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(4)某有机化合物的相对分子质量为102,若该有机化合物含碳、氢、氧三种元素,其中含氢的质量分数为9.8%,分子中氢原子个数为氧原子的5倍。红外光谱显示分子中有—COOH,其核磁共振氢谱图显示有4组峰,峰面积比为6∶2∶1∶1,请写出该有机化合物的结构简式:_____________________。
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(CH3)2CHCH2COOH
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17.(14分)请按要求作答:
(1)请根据官能团的不同对下列有机物进行分类。
ⅰ.酚:____,酮:___,醛:___(填序号)。
ⅱ.④的官能团的名称为________,⑥的官能团的名称为
_____________。
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③
②
⑤
碳溴键
羧基、醛基
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3
(2)分子式为C4H8且属于烯烃的有机化合物有____种(不考虑立体异构)。
(3)键线式 表示的有机化合物的分子式为_______;与其互
为同分异构体且一氯代物有两种的烃的结构简式为____________。
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3
C6H14
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3
(4)某烷烃碳架结构为 ,此烷烃的一溴代物有___种。
(5)用核磁共振仪对分子式为C3H8O的有机化合物进行分析,核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比是1∶1∶6,则该化合物的结构简式
为______________。
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3
18.(14分)有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精,是我国批准使用的香料产品,其沸点为148 ℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化
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(1)蒸馏装置如图所示,仪器a的名称是__________,图中虚线框内应选用右侧的_______ (填“仪器x”或“仪器y”)。
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蒸馏烧瓶
仪器y
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步骤二:确定M的实验式和分子式
(2)利用李比希法测得4.4 g有机物M完全燃烧后产生CO2 8.8 g和H2O 3.6 g。
①M的实验式为________。
②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为____,分子式为_________。
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C2H4O
88
C4H8O2
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步骤三:确定M的结构简式
(3)M的核磁共振氢谱如图1所示,图中峰面积之比为1∶3∶1∶3;M的红外光谱如图2所示。
M中官能团的名称为_______________,M的结构简式为_______
(填键线式)。
羟基、酮羰基
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3
19.(15分)有A、B两种有机化合物,按要求回答下列问题:
(1)取3.0 g有机化合物A,测得完全燃烧后生成3.6 g H2O和3.36 L CO2(标准状况下),已知相同条件下,该有机化合物的蒸气密度是氢气的30倍,则A的分子式为________。
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C3H8O
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3
(2)有机化合物B的分子式为C4H8O2,其红外光谱图如下:
又测得其核磁共振氢谱图中有3组峰,且峰面积之比为6∶1∶1,
试推测B的结构:___________。
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1
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3
(3)主链含6个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有_____(不考虑立体异构)。
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
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C
本课结束
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解析:(4)由题意得H原子个数=≈10,分子中氢原子个数为氧原子的5倍,则O原子个数为2,C原子个数==5,红外光谱显示分子中有—COOH,其核磁共振氢谱图显示有4组峰,说明含有4种氢原子,峰面积比为6∶2∶1∶1,则H原子个数之比为6∶2∶1∶1,该分子中含有2个甲基、1个亚甲基、1个—COOH,其结构简式为(CH3)2CHCH2COOH。
解析:相同条件下,A的蒸气密度是氢气的30倍,则A的相对分子质量为30×2=60,A的物质的量为=0.05 mol,完全燃烧后生成3.6 g H2O和3.36 L CO2(标准状况下),n(H2O)==0.2 mol,n(CO2)==0.15 mol,则A分子中含C原子数为=3,含H原子数为=8,含O原子数为=1,A的分子式为C3H8O。
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