内容正文:
高二同步周测卷/化学选择性必修3
(一)有机化学的发展及研究思路
(考试时间40分钟,满分100分)
可能用到的相对原子质量:H1C12O16
一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分。每小题只有一个选项符合题意)
1.1828年,德国化学家维勒在制备无机盐氰酸铵时得到了尿素,第一次通过人工的方
法将无机物转变成有机物。下列关于尿素[CO(NH2)2]的叙述错误的是
A.尿素是一种易溶于水的有机物
B.氰酸铵属于离子化合物,尿素属于共价化合物
C.尿素的合成是有机化学发展过程中重要的里程碑和分水岭
D.工业上用NH3和CO2在高温高压下合成尿素的反应碳元素化合价降低
2.下列说法中错误的是
A.大多数有机物难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂
B.有机物的熔点低,受热易分解,都能燃烧,不能作灭火剂
C.绝大多数有机物是非电解质,不易导电
D.有机物的化学反应比较复杂,一般较慢,且常伴有副反应发生
3.蒸馏是分离、提纯液态有机物的一种常用方法。实验室蒸馏石油的实验装置应选用
4.有机化合物的种类繁多,现代化学可以借助一些仪器和方法,快速研究有机化合物的
组成、结构和性质。下列说法正确的是
A.可用过滤的方法分离水和汽油的混合物
B.完全燃烧1.00g烃,生成3.08gC02和1.44gH20,则该脂肪烃的分子式
为C5H2
C.I2在水中的溶解度较小,但易溶于CCl4,故可用CCl萃取碘水中的I2
D.“用浓酒和糟入甑,蒸令气上…其清如水,味极浓烈,盖酒露也”使用的提纯方法
是重结晶
5.青蒿素是治疗疟疾耐药性效果最好的药物之一,青蒿素(分子式为C15H22O,)为无色
针状结晶,易溶于乙醚、氯仿、丙酮和苯等有机溶剂,几乎不溶于水。屠呦呦研究小组
成功从中药中提取并分离得到青蒿素,还测定了其分子结构。下列说法正确的是
A.使用乙醚从中药中提取青蒿素利用了固液萃取原理
B.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量
C.利用元素分析仪和红外光谱能确定青蒿素的分子式
D.利用质谱法能确定青蒿素的分子结构
6.下列关于链状葡萄糖(结构如图所示)的叙述错误的是
6
CH2OH
A.分子中含有6键和π键两种共价键
一OH
B.分子间存在氢键,使其熔、沸点较高
H
H
C.分子质谱图中质荷比最大值为180
OH
H
OH
D.分子中存在羟基和酮羰基两种官能团
3C
2
OH
化学(苏教版)选择性必修3第1页(共4页)
衡水金卷·先享题
7.使用现代分析仪器对有机化合物X的分子结构进行测定,相关结果如图所示,下列
说法正确的是
100
100
131
59
40
40
20
上烷基CH
醚基C一O
910293040506
70
400030002000
1000
质荷比
波数/cm-l
A.根据质荷比可确定X的相对分子质量为74g/mol
B.X官能团有醚键和烷基
C.X有两个峰且面积比为2:3,则它的结构简式可能是(CH3CH2)2CO
D.X的分子式可能为C4HoO
8.2002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”。下列有机物分子
在1H核磁共振谱中只给出一种信号的是
A.C(CH)
B.CH.CH-CHCH
C.CHCOOCH
D.(CH),CHOH
9.元素分析是有机物的表征手段之一,用如图所示实验装置对有机物进行C、H元素分析。
舍H,0,溶液
CHO Cuo
无水氯化钙
浓硫酸
碱石灰
二氧化锰
碱石灰
D
已知:有机物质量为0.152g,实验结束后,B管增重0.108g,D管增重0.22g。
下列说法错误的是
A.装置连接顺序依次为E→C→A→B→D→F
B.检查装置气密性后,先点燃煤气灯I,再点燃煤气灯Ⅱ
C.实验结束后,继续通人一定量的O2,冷却后再称量装置B和装置D
D.该有机物的分子式为CsH12Os
10.1,3-丁二烯在环己烷溶液中与溴发生加成反应时,会生成两种产物M和N(不考虑
立体异构),其反应机理如图1所示;室温下,M可以缓慢转化为N,能量变化如图2
所示。下列关于该过程的叙述错误的是
个能量/kJ.mol-1
xBr—Br
Br反应I,
Br (M)
Br
M(aq)
人Br反应
N(aq)
反应历程
图
图2
A.1,3-丁二烯所有原子可能在同一平面内
B.反应过程中,首先是Br进攻1,3-丁二烯的不饱和碳原子,然后Br+再进攻
C.有机物M的H核磁共振谱图中有四组峰,峰面积之比为2:1:1:2
Br
Br
(ag)转化为
(aq)的反应为放热反应
Br
Br
高二同步周测卷一
化学(苏教版)选择性必修3第2页(共4页)】
班级
姓名
分数
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、非选择题(本题包括2小题,共40分)
11.(20分)化学上常用燃烧法确定有机物的组成。如图所示装置是用燃烧法确定有机
物化学式常用的装置,这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物的质
量确定有机物的组成。
电炉
样品M
浓硫酸
无水CaCL
将有机化合物样品M置于氧气流中充分燃烧,实验测得:生成2.7gH2O和4.4g
CO2,消耗氧气3.36L(标准状况下),回答下列问题:
(1)A装置分液漏斗中盛放的物质是
(填化学式)。
(2)C装置中CuO的作用是
,E装置中所盛放试剂的名称是
(3)有机物M的实验式是
(4)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图①所示
100
质谱图,则其相对分子质量为
,该物质的分
子式是
(5)核磁共振氢谱能对有机化合物分子中不同化学环境的氢原子
给出不同的峰值(信号),根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子
46
的种类和数目。例如:甲基氯甲基醚(CICH2OCH3)有两种氢原子
如图②所示。经测定,有机化合物M的核磁共振氢谱示意图如图
图0质荷比
③所示,则M的结构简式为
CH
CH
65438ppm
43216/ppm
C1一CH2OCH3的核磁共振氢谱图
A的核磁共振氢谱图
图②
图③
12.(20分)I.青蒿素(分子结构如图1所示)是高效的抗疟药,为无色针状晶体,易溶
于有机溶剂,难溶于水,熔点为156157℃,温度超过60℃完全失去药效(已知:乙
瞇沸点为35℃)。
CH
图1
化学(苏教版)选择性必修3第3页(共4页)
衡水金卷·先享题·
从青蒿中提取青蒿素的一种工艺如图2所示:
青高粉未案氏提取提取液嫠馏乙醚
L粗品提纯青蒿素
图2
索氏提取装置如图3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
,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:
索氏提取器
b
1.滤纸套简
2蒸汽导管
3.虹吸管
图3
(1)实验前要对青蒿进行粉碎,其目的是
(2)装置a的名称为
(3)索氏提取装置提取的青蒿素位于
(填“圆
底烧瓶”或“索氏提取器”)中;与常规的萃取相比,索氏提取的优点是
Ⅱ.借助李比希法和现代科学仪器可以确定分子结构。某化学实验小组利用如图4
所示的装置测定某有机化合物X的组成及结构,取6.72gX与足量氧气充分燃烧,
实验结束后,高氯酸镁的质量增加8.64g,碱石棉的质量增加21.12g。
盛装X的铂舟
氧化铜
煤气灯燃烧炉
高氯酸镁
减石棉
(吸收水)
图4
(4)根据实验数据,可确定X分子中
(填“含”或“不含”)氧元素,X
的实验式为
(5)X的质谱图如图5所示,则X的相对分子质量为
,分子式
为
100
80
40
20
102030405060708090100
质荷比
图5
(6)通过核磁共振氢谱仪测得X的核磁共振氢谱图中只有1组峰,则X可能的结构
简式为
(写出一种即可)。
高二同步周测卷一
化学(苏教版)选择性必修3第4页(共4页)高二周测卷
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高二同步周测卷/化学选择性必修3(一)
9
命题要素一贤表
注:
1.能力要求:
I.知识获取能力Ⅱ,实践操作能力Ⅲ.思维认知能力
2.学科素养:
①宏观辨识与微观探析
②变化观念与平衡思想
③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识
⑤科学态度与社会责任
知识点
能力要求
学科素养
预估难度
题号
题型
分
值
(主题内容)
Ⅲ
①
②
③
④
⑤
档次
系数
1
选择题
6
有机化学的发展与应用
易
0.92
2
选择题
6
认识有机化合物
易
0.90
3
选择题
6
蒸馏实验装置
易
0.85
6
萃取和分液、蒸馏与分馏、有关有机
选择题
中
0.65
物分子式确定的计算
萃取和分液、核磁共振氢谱、红外光
选择题
6
谱、质谱图辨认
中
0.65
常见官能团名称、组成及结构、质谱
选择题
6
中
0.65
图辨认
有机物结构式的确定、有机物分子式
7
选择题
6
中
0.65
的确定
8
选择题
6
核磁共振谱中信号识别
中
0.65
9
选择题
6
实验方案设计、有机物分子式的确定
难
0.50
10
选择题
6
有机物研究
难
0.60
核磁共振氢谱、探究物质组成或测量
11
非选择题
20
物质的含量、质谱图辨认、有关有机
L
难
0.50
物分子式确定的计算
有机物的分离与提纯、有机物结构式
12
非选择题
20
的确定、有机物实验式的确定、有机
难
0.45
物分子式的确定
·61·
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参考答案及解析
香考答条及解析
一、选择题
气上”是利用互溶混合物的沸点差异进行分离,则提
1.D【解析】尿素中含有N一H键,能和水分子形成氢
纯方法是蒸馏,D项错误。
键,因此尿素是一种易溶于水的有机物,A项正确:氰
5.A【解析】乙醚为液态有机溶剂,中药为固体,乙醚
酸铵含有离子键,属于离子化合物,CO(NH)2只含
从中药中提取青蒿素利用了固液萃取原理,A项正
有共价键,属于共价化合物,B项正确:科学家合成和
确;核磁共振氢谱通常用于分析有机物所含氢原子的
分离了超过4500万种物质,尿素是第一个人工合成
种类,质谱法常用于有机物的相对分子质量测定,B
的有机化合物,尿素的合成是无机化学发展过程中的
项错误;利用红外光谱能确定青蒿素所含的化学键,
重要里程碑和分水岭,C项正确;工业上用NH和
C项错误;利用质谱法能确定青蒿素的相对分子质
CO2在高温高压下合成尿素的反应中各元素化合价
量,D项错误。
不变,D项错误。
6.D【解析】该分子中存在单键和双键,单键为ō键,
2.B【解析】大多数有机物难溶于水,易溶于汽油、酒
双键含σ键和π键,有两种共价键,A项正确:链状葡
精、苯等有机溶剂,A项正确;绝大多数有机物熔点
萄糖结构中存在一OH,可以形成分子间氢键,使其
低,受热容易分解,且容易燃烧,但不是所有的有机物
熔、沸点较高,B项正确;该物质的分子式为
都能燃烧,如四氯化碳不能燃烧,可以作为灭火剂,
CH2O,该分子质谱图中质荷比最大值为180,C项
项错误;绝大多数有机物是非电解质,不易导电,C项
正确:该分子中存在羟基和醛基两种官能团,D项
正确;有机物所参加的化学反应比较复杂,一般比较
错误。
慢,有的需要几小时甚至几天或更长时间才能完成,
7D【解析】根据质荷比可确定X的相对分子质量为
并且还常伴有副反应发生,D项正确。
74,A项错误;X官能团有醚键,烷基不是官能团,B
3.B【解析】该装置中,温度计水银球插入石油中,测
项错误;X的相对分子质量为74,含有醚键,X有两个
定的是溶液的温度,而不是蒸汽的温度,A项错误:蒸
峰且面积比为2:3,则它的结构简式可能是
馏时,温度计水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处,控制
CHa CH2 OCH2 CH,C项错误;X的相对分子质量为
的温度为馏分的沸点,提取的是馏分,B项正确:该装
74,含有醚键,X的分子式可能为CHO,D项正确。
置中,温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管的下方,测定
8.A【解析】C(CH)只有一种等效氢,在H核磁共振
谱中只给出一种信号,A项符合题意;CHCH=CHCH
的并不是待蒸出馏分蒸汽的温度,C项错误;该装置
所用冷凝管为球形冷凝管,冷凝的液体有部分滞留在
含有2种等效氢,个数比为3:1,在H核磁共振谱中
给出2种信号,B项不符合题意:CH COOCH含有
冷凝管内,难以全部流出,D项错误。
2种等效氢,个数比为1:1,在H核磁共振谱中给出
4.C【解析】过滤法常用于分离固体和液体混合物,水
2种信号,C项不符合题意:(CH)2CHOH含有3种
和汽油混合物应采用分液的方法进行分离,A项错
等效氢,个数比为6:1:1,在H核磁共振谱中给出3
误:该烃中n(C)=n(C0)=44g·mol
3.08g
种信号,D项不符合题意
9.B【解析】由实验装置图可知,装置E中发生的反应
0.07mol,n(H)=2n(H,O)=2×
1.44g
18g·mo7-
为二氧化锰作催化剂条件下过氧化氢分解生成氧气
0.16mol,n(C):n(H)=7:16,则该脂肪烃分子式为
和水,装置C中盛有的浓硫酸用于干燥氧气,装置A
C,H;,B项错误;水和四氯化碳是两种不互溶的溶
中氧气与有机物共热反应生成碳的氧化物和水,其中
剂,且I2在四氯化碳中的溶解度远大于在水中的溶
氧化铜的作用是将反应生成的一氧化碳完全转化为
解度,故可用CC1,萃取碘水中的L,C项正确;“蒸令
二氧化碳,装置B中盛有的无水氯化钙用于测定反应
·62·
高二周测卷
·化学(苏教版)选择性必修3·
生成水的质量,装置D中盛有的碱石灰用于测定反
【解析】A中分液漏斗内的液体为过氧化氢,过氧化
应生成二氧化碳的质量,装置F盛有的碱石灰用于吸
氢在二氧化锰作催化剂的条件下发生分解反应生成
收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止干扰实验,则装
氧气,氧气用浓硫酸干燥,将干燥的氧气通入C中,
置连接顺序依次为EC→A→B→D→F,A项正确;
C中的CuO可使有机物反应生成的CO完全转化为
装置A中氧化铜的作用是将反应生成的一氧化碳完
CO2,将生成的水用无水氯化钙进行吸收,将生成的
全转化为二氧化碳,所以检查装置气密性后,应先通
CO,用碱石灰或氢氧化钠吸收,通过CO2和H2O
入氧气排尽装置中的空气,防止装置中的二氧化碳和
的质量,可以算出有机物的实验式。
水蒸气干扰实验,然后先点燃煤气灯Ⅱ,再点燃煤气
(1)A中的液体为过氧化氢,化学式为HO2。
灯工,防止生成的一氧化碳不能转化为二氧化碳,导
(2)由分析知,C装置中CuO的作用是使有机物反
致测得二氧化碳的质量偏小,出现实验误差,B项错
应生成的CO完全转化为CO2;E装置用于吸收
误;实验结束后,继续通入一定量的氧气,使反应生成
CO2,所盛放试剂的名称是碱石灰或氢氧化钠。
的二氧化碳和水蒸气被完全吸收,冷却后再称量装置
B和装置D,C项正确;由题给数据可知,有机物中碳
(3)2.7gH,0的物质的量为18g·mol可
2.7g
0.22g
0.15mol,则n(H)=0.3mol,4.4gCO2的物质的
元素的物质的量为4g,m0=0.005mol,氢元素
4.4g
的物质的量为320×2=0.012m,氧元素
量为44g,mo=0.1mol,则n(C)=0.1mol,
3.36L0。的物质的量为22.4L·mol可
3.36L
的物质的量为
0.152 g-0.005 molx12 g.mol-1-0.012 molx1 g mol-
0.15mol,由氧元素守恒可知有机物中含有n(O)
16g·mol-1
0.15mol+0.1mol×2-0.15mol×2=0.05mol,
=0.005mol,则有机物中碳、氢、氧的原子个数比为
则n(C):n(H):n(O)=2:6:1,所以该物质的实验
0.005mol:0.012mol:0.005mol=5:12:5,最简式为
式为C2HO。
CH2O,由于分子中氢原子个数已达到饱和,所以
(4)有机化合物的实验式为C2HO,式量为46,由质
有机物的分子式为CHzO5,D项正确。
谱图可知该物质的相对分子质量为46,则该物质的
10.B【解析】1,3-丁二烯分子中的碳原子均为sp2杂
分子式为CHO。
化,所有原子可能在同一平面内,A项正确:由反应
(5)有机物M的核磁共振氢谱图中有3个吸收峰且
机理图可以看出,反应过程中首先生成带正电荷的
峰的面积比为3:2:1,说明有3种不同的H原子且
仓,故应当为B先进攻不饱和双键,然后Br
Br
H原子个数比为3:2:1,故A的结构简式为
CHCH,OH。
再进攻,B项错误;有机物M分子中存在4种不同
12.(20分)
化学环境的氢原子,峰面积之比等于氢原子个数之
I.(1)增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的
比,C项正确;由图2可知M的能量大于N,M转化
浸取率(2分)
为N的反应为放热反应,D项正确。
(2)球形冷凝管(2分)
二、非选择题
(3)圆底烧瓶(2分)节约萃取剂,可连续萃取
11.(20分)
(2分)
(1)H2O2(2分)
(2)将反应生成的CO完成转化为CO2(3分)碱石
Ⅱ.(4)不含(2分)CH(2分)
灰(或氢氧化钠)(3分)
(5)84(2分)C:H2(2分)
(3)C2HO(3分)
(6)(
(或H3C一C=
=C—CH3)(4分)
(4)46(3分)C2HO(3分)
CH:CH
(5)CHCH2OH(3分)
【解析】I.(1)实验前粉碎青蒿可以增大青蒿与乙
·63·
·化学(苏教版)选择性必修3·
参考答案及解析
醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率。
子中C、H原子个数比为0.48:0.48×2=1:2,所以
(2)由实验装置图可知,装置为球形冷凝管。
其实验式为CH2。
(3)由题干信息可知溶剂萃取青蒿素后最终经虹吸
(5)质谱图中质荷比最大数值即为相对分子质量,由
管3返回烧瓶,所以青蒿素位于圆底烧瓶中;与常规
质谱图可知有机物X的相对分子质量为84;X的实
的萃取相比,索氏提取的萃取剂可循环使用,能节约
验式为CH2,结合相对分子质量可知,X的分子式
萃取剂,且连续萃取可提高萃取效率。
为C6H2o
Ⅱ.(4)根据题干信息可知,m(HO)=8.64g,
(6)通过核磁共振氢谱仪测得X的核磁共振氢谱图
8.64g
n(H.0)=18g.m07=0.48mol,m(C0,)=
中只有1组峰,说明X分子中只有一种化学环境的
H,且其不饱和度为1,则X可能的结构简式为
21,12gn(C0)E44g.m01=0.48mol,m(HD
或H,C-C—C-CH。
+m(C)=0.48mol×2×1g·mol-1+0.48mol×
CH CH
12g·mol1=6.72g。根据上述分析可知,m(H)
+m(C)=6.72g,所以X分子中不含氧元素;X分
·64·