专题03 有机物的结构、分类及一般研究方法（期末复习专项训练）高二化学下学期苏教版

专题03 有机物的结构、分类及一般研究方法 题型1 有机物的分类与官能团识别（重点） 题型2 有机物的结构特点与化学键（重点） 题型3 同分异构体书写与判断（难点） 题型4 有机物的命名规则 题型5 有机物分离提纯方法（难点） 题型6 有机物分子式、结构式推断 题型7 图谱法在确定有机化合物结构中的应用（重点） 题型1 有机物的分类与官能团识别 1．【有机物的分类-根据碳架结构分类】某有机物的结构如下图所示，已知X、Y、Z、W、T为原子序数依次增大的短周期元素，W与X的原子序数之差为8，Z、T同主族。下列说法错误的是 A．该有机物属于芳香族化合物 B．X、Y、Z、W、T中部分元素能组成离子化合物 C．简单氢化物的沸点：W＞Z＞Y D．Y元素的最高价氧化物属于酸性氧化物 解题要点 链状化合物要求不含环状结构；环状化合物要求碳原子连接成环状；芳香化合物分子中应该含有苯环。 判断几种典型官能团的方法 (1)醇羟基与酚羟基：—OH与链烃基或苯环侧链上碳原子相连为醇羟基，而与苯环直接相连为酚羟基。 (2)醛基与羰基(酮)：酮中羰基“”两端均为烃基，而醛基中“”至少有一端与氢原子相连，即。 (3)羧基与酯基：中，若R2为氢原子，则为羧基，若R2为烃基，则为酯基。 2．【有机物的分类-根据官能团分类】对下列物质的类别与所含官能团的判断均正确的是 选项 A B C D 物质 类别 醛类 酚类 羧酸 酮类 官能团 A．A B．B C．C D．D 3．【常见官能团名称、组成及结构】东晋葛洪《肘后备急方》中记载用青蒿抗疟是通过“绞汁”，而非“水煎法”。受此启发，屠呦呦团队用乙醚来提取青蒿中的有效成分，成功分离出青蒿素。下列说法错误的是 A．青蒿素分子中含有醚键和酯基 B．青蒿素具有抗疟作用可能与结构中含有过氧键有关 C．乙醚提取法获得产物的药效比“水煎法”的好 D．乙醚作溶剂从青蒿中提取青蒿素的操作方法是蒸馏 4．【常见官能团名称、组成及结构】下表物质中所含官能团名称命名错误的是 选项 物质 官能团的名称 A 醚键、氨基 B 酯基、羧基 C 碳溴键、羟基 D 碳碳双键、醛基 A．A B．B C．C D．D 5．【常见官能团名称、组成及结构】某茶多酚的结构如图所示。下列说法错误的是 A．分子中既含有键又含有键 B．碳原子有、、三种杂化方式 C．键的极性强于键的极性 D．该物质含有三种官能团 题型2 有机物的结构特点与化学键 1．【有机物结构的表示方法】下列化学用语正确的是 A．Cl−的结构示意图： B．的分子式为C7H13 C．过氧化氢的电子式： D．NH3的结构式 解题要点 1. 成键规律：C原子四价，单键全σ键，双键1σ+1π，三键1σ+2π 2. 固定空间模板（直接套用）： 甲烷：正四面体，最多3原子共面 乙烯：平面结构，所有原子共面 乙炔：直线结构，所有原子共线、共面 苯：正六边形平面，12原子全部共面 3. 共面共线解题技巧：以双键、苯环为固定平面，以三键为固定直线，甲基为四面体结构，只能少量叠加 2．【杂化轨道理论与有机化合物空间构型】冠醚是一种超分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关，二苯并冠与形成的螯合离子的结构如图所示，下列说法错误的是 A．该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种 B．6个原子与可能在同一平面上 C．该螯合离子有4种一氯代物 D．该螯合离子中配位键的数目为6 3．【有机化合物中碳的成键特征】有机物中碳原子的结构及成键特点 (1)有机物中，碳原子可以形成___________个共价键。 (2)碳原子间成键方式多样 ①碳碳之间的结合方式有___________、___________、___________。 ②多个碳原子之间可以结合成___________，也可以结合成___________ (且可带支链)。 (3)有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成千上万个碳原子。 有机物中___________和___________决定了有机物种类繁多。 4．【利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型】维生素B₁₂分子全合成工作是有机化学合成史中的经典之作，由伍德沃德和埃申莫瑟合作于1973年完成，结合所学知识回答下列问题： (1)基态O原子核外电子能量不同的有___________种；其未成对的电子数为___________个。 (2)基态 Co原子的价电子排布式为___________；其在元素周期表中属于___________区的元素。 (3)C、N、O的电负性由大到小排序：___________(填元素符号)。 (4)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。 (5)维生素 B12中存在磷酸酯的结构，遇碱易水解成磷酸根离子。PO的空间结构为___________。 (6)维生素 B12中的咕啉环由四个吡咯分子组成，其结构式如图所示。已知吡咯中的各个原子均在同一平面内。 ①吡咯分子中 N原子的杂化类型为___________。 ②已知苯分子中所有原子在同一平面上，碳原子之间形成的化学键是介于单键和双键的一种特殊键，是因为六个碳原子之间形成了大π键π3，分子中的大π键可用表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，则吡咯环中的大π键应表示为___________。 5．【有机物中的化学键类型判断】“张-烯炔环异构化反应”可合成五元环状化合物(如图所示)，在生物活性分子和药物分子的合成中有重要应用。下列说法正确的是 A．X、Y分子中官能团的种类和数目均相同 B．X、Y中均不存在手性碳原子 C．X不存在顺反异构体 D．每个Y分子中有5个碳氧键 题型3 同分异构体书写与判断 1．【根据要求书写同分异构体】“结构决定性质”，我们生活的环境正因丰富多彩的物质结构而富有生机活力。 I． 晶体结构：铜镍合金主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品，其立方晶胞结构如图所示。请回答以下问题： (1)Cu位于元素周期表的___________区。 (2)晶胞中距离Cu原子最近的Ni原子有___________个。 (3)已知该晶体的密度为ρ g·cm-3，则晶胞中距离最近的Ni原子和Cu原子的核间距为___________pm(用NA表示阿伏加德罗常数的值，用含有ρ和NA的式子表示)。 Ⅱ． 配合物结构：丁二酮肟可用于检验和定量分析溶液中的Ni2+，其涉及的反应过程如图所示： 请回答以下问题： (4)下列有关上述物质的结构特点，分析正确的是___________。 A．第一电离能：C < O < N B．基态氮原子能量最高的电子占据的原子轨道的形状是球形 C．物质c分子中N原子和O原子均存在孤电子对 D．物质d分子的中心原子配位数和所连配体数相同 (5)研究表明，丁二酮(a)的熔点远低于丁二酮肟(c)的熔点，其原因可能为___________。 Ⅲ． 有机物结构：已知分子式为C5H12O的有机化合物有多种同分异构体，下面给出其中四种： A．CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OH            B．CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3 C．            D． 根据上述信息，完成下列问题： (6)B、C、D中，与A互为官能团异构的是___________(填字母，下同)。 (7)B、C、D中，与A互为碳架异构的是___________。 (8)写出另一种与A互为位置异构的有机化合物(除B、C、D以外)的结构简式___________。 解题要点 1. 判定标准：分子式完全相同，结构不同；相对分子质量相同≠同分异构体。 2. 三大异构书写顺序：先碳链异构→再位置异构→最后官能团异构 3. 等效氢判断（快速查同分、查峰数）：同一碳原子上氢等效；同一碳上甲基氢等效；对称位置氢等效 4. 手性碳判断：饱和碳原子，连接四个完全不同的原子或基团 5. 限定条件做题：先锁定官能团，再缩减碳链，最后补全取代基，避免漏写、重写。 2．【同分异构体确定途径——官能团位置异构、同分异构体确定途径——官能团异构、同分异构体确定途径——碳链异构】下列表达式只能表示一种结构的是 A．C3H6 B．-C3H7 C．CH2Cl2 D．C2H4Cl2 3．【同分异构体确定途径——官能团位置异构】黄鸣龙是第一位名字写进有机化学课本的中国人，Wolff-Kishner-黄鸣龙还原反应机理如下(R、R’均代表烃基)，下列有关说法不正确的是 A．肼的沸点高于氨气，原因是分子间氢键数目更多，且相对分子质量更大 B．过程①发生加成反应，过程②发生消去反应 C．过程④的反应历程可表示为：+OH-+N2↑+H2O D．通过黄鸣龙还原反应，将丙酮转化为烷烃，该烷烃的二氯代物有2种 4．【根据要求书写同分异构体】以苯酚、甲基丙烯等为原料，可制备重要的有机中间体F和G．合成路线如下： 已知：+(代表H或烃基)。回答下列问题： (1)化合物 F 中含氧官能团的名称是_______。 (2)写出反应类型：A→B：_______；B→C：_______。 (3)写出C催化氧化转化为D的化学方程式：_______。 (4)D中_______(填“是”或“否”)含手性碳原子。 (5)F转化为G的过程中，可能发生副反应生成H，H为G的同分异构体(不考虑顺反异构)且具有五元环结构。H的结构简式可能为_______(任写一种)。 (6)请根据已有知识并结合相关信息，写出以苯酚和 为原料制备有机物的合成路线流程图：_______(无机试剂任用)。 5．【简单有机物同分异构体书写及辨识】同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一。与尼泊金甲酯（）互为同分异构体的是 A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 6．【烯烃的顺反异构、芳香烃、同分异构体的数目的确定】有机物种类繁多，广泛存在，在生产和生活中有着重要的应用。 (1)如图是一种分子形状酷似一条小狗的有机化合物，化学家将其取名为“doggycene”。 ①有机化合物doggycene的分子式为_____。 ②0.5mol该物质在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O，消耗氧气的物质的量为_____mol ③有关有机化合物doggycene的说法正确的是 (填字母)。 A．该物质为苯的同系物    B．该物质能发生加成反应 C．该物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色    D．该物质在常温下为气态 (2)准确称取4.4g某有机物样品M(只含C、H、O三种元素)，经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，二者质量分别增加3.6g和8.8g。又知有机物M的质谱图和红外光谱分别如图所示，则该有机物的分子式为_____，结构简式可能为_____(填序号)。 A．CH3CH2CH2COOH    B．CH3COOCH2CH3 C．CH3COCH2CH3        D．CH3COOCH3 (3)芳香烃C9H10中存在顺反异构的有机物，其顺式结构的结构简式为_____ (4)要把转化为，可加入_____(填化学式)。 (5)若只考虑氟的位置异构，则化合物F()的同分异构体有_____种。 7．【立体异构】对映异构(含手性碳原子)是一种重要的立体异构现象，下列有机物中不存在对映异构现象的是 A． B．CH3CH2CH(CH3)CH2Cl C． D． 题型4 有机物的命名规则 1．【烷烃系统命名法】下列化学用语或图示表达正确的是 A．乙烯分子中的σ键示意图： B．的电子式： C．的名称为2，3，5，四甲基乙基己烷 D．基态砷原子的简化电子排布式为 解题要点 ①烷烃的命名要抓住五个“最”——“最长、最多、最近、最小、最简”。“最长”是主链要最长，“最多”是支链数目要最多，“最近”是编号起点距离碳支链要最近， “最小”是支链位置序号之和要最小，“最简”是跟起点碳靠近的取代基要最简单(即“两端等距离不同基，起点靠近简单基”)。 ②写名称的原则是：先简后繁，相同合并，位号指明。阿拉伯数字之间用“，”相隔，汉字与阿拉伯数字之间用“－”连接。 ③当命名烯烃、炔烃和烃的衍生物时，要牢记主链应为含有官能团的最长碳链，编号必须从靠近官能团的链端开始，书写名称时必须在支链名称与主链名称之间标出碳碳双键、碳碳三键(只需标明碳碳双键或碳碳三键碳原子编号较小的数字)或其他官能团的位序数，其他和烷烃的命名规则相似。 2．【烯烃系统命名法】下列化学用语表示正确的是 A．用电子式表示HCl的形成过程： B．2-丁烯的键线式： C．邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： D．基态氧原子核外电子轨道表示式： 3．【醇的系统命名法、含有苯环的化合物的命名、烯烃系统命名法、烷烃系统命名法】下列关于有机物的命名正确的是 A．1，5-二甲苯 B．2-甲基-4-戊醇 C．2，2，3-三甲基丁烷 D．2-甲基-3-丁烯 4．【含有脂环的化合物的命名、烯烃系统命名法】下列表述正确的是 A．丁烷、环丁烷同属于脂肪烃 B．液化石油气的主要成分是甲烷 C．异丙基的结构简式： D．的名称：甲基丁烯 5．【含有苯环的化合物的命名】根据要求填空： (1)中官能团的名称是___________。 (2)中含氧官能团的名称是___________。 (3)BrCH2CH2NH2中含有的官能团名称是___________。 (4)中所含官能团的名称是___________。 (5)符合醇类的C4H10O的同分异构体有___________种。 (6)的名称是___________。 (7)的分子式为___________。 题型5 有机物分离提纯方法 1．【有机物蒸馏、有机物重结晶】某实验小组提取青蒿素的实验流程如图。青蒿素为无色针状晶体，熔点，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水中几乎不溶。 下列说法不正确的是 A．粉碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高浸取率 B．操作Ⅰ加入乙醚，操作II分离出乙醚，乙醚起催化剂作用 C．操作Ⅱ中提取液经过蒸馏后可得青蒿素粗品 D．操作Ⅲ中提高固体青蒿素的纯度一般采用重结晶法 2．【有机物重结晶】苯甲酸是一种食品添加剂，某粗苯甲酸样品中含有少量和泥沙，提纯苯甲酸的实验流程如图(已知：常温下苯甲酸易溶于乙醇，25℃和75℃时苯甲酸在水中的溶解度分别为和)。下列说法正确的是 A．“过滤”时为了加快过滤速度，需要用玻璃棒不断搅拌漏斗中的液体 B．检验苯甲酸中含有的是否除净，可选用溶液 C．“洗涤”时为了减少苯甲酸的损失、提高产量，可选用乙醇作洗涤剂 D．除去苯甲酸中的，“结晶”时应采用蒸发结晶 解题要点 1. 蒸馏：互溶、沸点不同的液态有机物（如乙醇与水、提纯石油组分） 2. 萃取分液：不互溶、分层液体（如苯与水、四氯化碳萃取有机物） 3. 重结晶：固体有机物提纯（如苯甲酸提纯），利用溶解度随温度差异 4. 洗气：气态有机物除杂（乙烯除SO₂、CO₂） 口诀：液液互溶看蒸馏、液液分层看分液、固体提纯重结晶、气体除杂用洗气 3．【物质制备的探究、有机物分离提纯操作综合】常用调味剂花椒油是一种从花椒籽中提取的挥发性香精油，高温易被氧化，易溶于乙醚、乙醇等有机溶剂。利用如图所示的水蒸气蒸馏装置处理花椒籽粉，经分离提纯得到花椒油。水蒸气蒸馏可以在较低的温度（略低于100℃）下把沸点较高的不溶于水的液体蒸出。 实验步骤： ①在A装置中的圆底烧瓶中装入容积的水，加1-2粒沸石，同时，在B中的圆底烧瓶中加入20g花椒籽粉和50mL水。 ②加热A装置中的圆底烧瓶，当有大量蒸气产生时关闭弹簧夹，进行蒸馏。 ③向馏出液中加入食盐至饱和，再用乙醚萃取，萃取后的醚层加入少量无水；将萃取后的有机层倾倒入蒸馏烧瓶中，蒸馏得花椒油。 (1)装置A中玻璃管的作用是________。装置B中圆底烧瓶倾斜的目的是________。 (2)步骤②，当观察到_______现象时，可停止蒸馏。蒸馏结束时，下列操作的顺序为_______（填序号）。 ①停止加热        ②打开弹簧夹        ③关闭冷凝水 (3)步骤③中，用50mL乙醚萃取的最佳方法是_______。 A．直接用50mL乙醚萃取分液 B．将溶液分两份，乙醚也分两份，分别萃取，萃取液合并 C．先用30mL乙醚萃取分液，再分别用10mL乙醚萃取两次，并将三次萃取液合并 (4)在馏出液中加入食盐的作用是________。 (5)相比直接蒸馏，水蒸气蒸馏法的优点是________。 4．【过滤、萃取和分液、蒸馏与分馏、有机物分离提纯操作综合】已知青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，易溶于有机溶剂，如丙酮、乙醚等，在水中几乎不溶，热稳定性差。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程，下列说法错误的是 A．研碎时应该将黄花青蒿置于研钵中，研碎的目的是增大与乙醚的接触面积 B．操作Ⅰ是萃取、过滤，选用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗 C．操作Ⅱ是蒸馏，操作Ⅲ是用水作溶剂进行重结晶 D．根据青蒿素的结构推测青蒿素可能具有较强的氧化性 5．【萃取和分液、蒸发与结晶、有机物分离提纯操作综合、有机物重结晶】用KMnO4氧化甲苯制备苯甲酸实验方法：将甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，过滤，将含有苯甲酸钾(C6H5COOK)和甲苯的滤液按如图所示流程制得苯甲酸和回收未反应的甲苯。下列说法不正确的是 A．操作Ⅱ是蒸馏 B．无色液体A是甲苯，白色固体B是苯甲酸 C．为了得到更多的白色固体B，冷却结晶时温度越低越好 D．浓盐酸酸化步骤发生反应的化学方程式为+HCl→+KCl 题型6 有机物分子式、结构式推断 1．【有关有机物分子式确定的计算、有机物结构式的确定】相同条件下，某有机物M的蒸气密度是氢气的28倍，2.8g M充分燃烧后得到8.8g 和3.6g 。已知M中只含有1个，下列说法正确的是 A．M中含氧元素 B．M可能不会使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．M一定存在顺反异构 D．M分子的质谱图中质荷比的最大值为55 解题要点 1. 燃烧法求分子式：通过CO₂、H₂O量求C、H原子个数，再判断是否含氧，求最简式→推分子式 2. 质谱法：最大质荷比 = 有机物相对分子质量，确定分子式 3. 红外光谱IR：只判断官能团、化学键种类，不能确定数目 4. 核磁共振氢谱：峰数=等效氢种类；峰面积比=各类氢原子个数比 5. 综合推断流程：相对分子质量→分子式→官能团种类→氢环境→锁定完整结构 2．【探究物质组成或测量物质的含量】有机物具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品和草莓型香精等。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物并测定其分子组成和结构，具体过程如下： 按图实验装置（部分装置已省略）对有机化合物进行、元素分析。 回答下列问题： (1)按照如图所示，安装好装置，加入药品前，首先要进行______操作。 (2)在加热时首先点燃______（填“A”或“B”）处的酒精灯，装置D中的试剂是______（填字母）。 A．无水    B．NaCl    C．碱石灰    D． (3)经上述燃烧分析实验测得有机物中碳的质量分数为，氢的质量分数为。则M的实验式为______。 (4)已知的密度是同温同压下氢气密度的44倍，则的相对分子质量为______，分子式为______。 (5)该实验装置有一定的缺陷，请指出并加以改正：______。 3．【有关有机物分子式确定的计算】某同学设计了如图所示装置（加热仪器略）测定有机物的实验式。 已知：实验前装置中样品的质量为，实验后（M完全反应）测得装置增重（产生的水全部被吸收），装置增重。下列说法错误的是 A．M中含有氧元素 B．M中可能含有碳碳三键 C．去掉，测得的含碳量偏低 D．的分子式可能为 4．【有机物实验式的确定】甲是一种烃的含氧衍生物。已知甲物质中碳元素的质量分数为45.3%，氢元素的质量分数为9.43%，那么甲的实验式是 A． B． C． D． 题型7 图谱法在确定有机化合物结构中的应用 1．【红外光谱、质谱图辨认】化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136，分子式为C8H8O2，A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1：2：2：3，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱与核磁共振氢谱如下图。关于A的下列说法中，不正确的是 A．A属于芳香族化合物 B．A的结构简式为 C．A在一定条件下可与发生加成反应 D．A的同分异构体中同时含有苯环和酯基的同分异构体有5种 解题要点 1）质谱法——相对分子质量的测定 质荷比（分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷数的比值）最大值即为该有机化合物的相对分子质量。 （2）红外光谱 原理 不同的化学键或官能团的吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置 作用 获得分子中所含的化学键或官能团的信息 （3）核磁共振氢谱 原理 处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图上出现的位置也不同，具有不同的化学位移 作用 获得有机物分子中氢原子的种类及相对数目，吸收峰数目＝氢原子种类，吸收峰面积比＝各类氢原子数目比 举例 分子式为C2H6O的有机物A，其核磁共振氢谱图如下，则A的结构简式为CH3CH2OH （4）X射线衍射 ①原理：X射线和晶体中的原子相互作用可以产生衍射图。 ②作用：获得分子结构的有关数据，包括键长、键角等分子结构信息。 2．【同位素示踪法】某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。 反应： 步骤： Ⅰ．向反应管中加入0.12g对甲基苯甲醛和1.0mL丙酮，光照，连续监测反应进程。 Ⅱ．5h时，监测结果显示反应基本结束，蒸去溶剂丙酮，加入过量稀NaOH溶液，充分反应后，用乙酸乙酯洗涤，弃去有机层。 Ⅲ．用稀盐酸调节水层后，再用乙酸乙酯萃取。 Ⅳ．用饱和食盐水洗涤有机层，无水干燥，过滤，蒸去溶剂，得目标产物。 回答下列问题： (1)若用作氧化剂，可能的副产物为_______。 (2)根据反应液的核磁共振氢谱(已去除溶剂H的吸收峰，谱图中无羧基H的吸收峰)监测反应进程如下图。 已知峰面积比，。反应2h时，对甲基苯甲醛转化率约为_______%。 (3)步骤Ⅱ中使用乙酸乙酯洗涤的目的是_______。 (4)步骤Ⅲ中反应的离子方程式为_______、_______。 (5)用同位素示踪法确定产物羧基O的来源。丙酮易挥发，为保证气氛，通前，需先使用“循环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的，操作顺序为：①→②→_______→_______→_______，重复后四步操作数次，此步骤正确顺序为_______。 A．③①④                B．③④①                C．④③① 同位素示踪结果如下表所示，则目标产物中羧基O来源于醛基和_______。 反应条件 质谱检测目标产物相对分子质量 太阳光，，室温，，5h 138 太阳光，空气，室温，，5h 136 3．【常用仪器及使用方法、红外光谱】为验证Ru与NO形成了配位键，对所得Ru(NO)Cl3的表征结果如图所示，表征所用仪器是 A．原子光谱 B．质谱仪 C．红外光谱仪 D．X射线衍射仪 4．【核磁共振氢谱】某有机物的核磁共振氢谱图如图所示，该有机物可能是 A． B． C． D． 5．【核磁共振氢谱、红外光谱】回答下列问题。 (1)烃的密度是同温同压下密度的35倍，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢，则的结构简式为___________。 (2)分子式为且含有“”的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。 (3)写出合成该高聚物的单体___________、___________。 (4)某研究性学习小组为了解有机物的性质，对的结构进行了如图实验。 ①实验一：质谱分析仪分析，由图1可知有机物的相对分子质量是___________。 ②实验二：红外光谱分析，图2中不同吸收峰峰谷代表不同基团，图中有机物中含氧官能团名称为羟基和___________。 6．【核磁共振氢谱、有关有机物分子式确定的计算】为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验： (1)将一定量的有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该物质的实验式是_______。 (2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图所示的质谱图，则其相对分子质量为_______，该物质的分子式是_______。 (3)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置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的种类和数目。例如甲基氯甲基醚(Cl-CH2-O-CH3，有2种氢原子)的核磁共 振氢谱如左图所示，经测定，有机物A的核磁共振氢谱图如右图所示，则A的结构简式为_______。 (4)选择下列实验方法分离提纯物质，将分离提纯方法的字母序号填在横线上。 A．萃取分液　　　B．升华        C．重结晶        D．分液  E.蒸馏        F.过滤     G.洗气 ①_______分离食盐水与沙子的混合物。 ②_______提取碘水中的碘。 ③_______分离水和汽油的混合物。 ④_______分离CCl4(沸点为77 ℃)和甲苯(沸点为110.6 ℃)的混合物。 ⑤_______除去混在乙烷中的乙烯。 / 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www zxxk 专题03有机物的结构、 品题型1有机物的分类与官能团识别 1.C 2.C 3.D 4.A 5.B 品题型2有机物的结构特点与化学键 1.D 2.B 3.(1)4 (2)单键 双键 三键 碳链 碳环 (3)碳原子的结构特点 有机物的同分异构现象 4.(1)3 2 (2)3d74s2 d (3)0>N>C 闭+政 (⑤)正四面体形 (6)sp2 Π 5.D 品题型3同分异构体书写与判面 1.(1)ds (2)4 ③岭 251 2 VNAP ×1010 (4)AC (⑤)丁二酮肟形成分子间氢键，使其熔点升高 (6)B (7)D OH (8) HC-CH,-CH-CH,-CH 2.C com 上好每一堂课 分类及一般研究方法 学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 3.D 4.(1)醛基、（酮）羰基 (2)加成反应 加成（还原）反应 OH 3)2 +02 +2H,0 (4)否 CHO (5) 或 OH OH OH CH2=CH2. H2 浓硫酸 1)O2 OHCCH2CHCH2CH,CHO (6) H Ni、△ △ 2)Zn、H20 CH,CH 5.D 6.(1)C26H26 16.25 BC (2)C4HO2 B (3) CH H (4)NaHCO3 (5)5 7.C 品题型4有机物的命名规型 1.A 2.D 3.C 4.C 5.(1)羟基 (2)酯基、羟基 (3)碳溴键（溴原子）、氨基 (4)羰基、羧基 (5)4 / 而学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 (⑥)苯甲酸 ()CIHisO2N 品题型5有机物分离提纯方法 1.B 2.B 3.(1)平衡气压，防止（关闭弹簧夹后）圆底烧瓶内气压过大 防止飞溅起的液体进入冷凝管中（或缓 冲气流) (②)仪器甲处馏出液无油状液体 ②①③ (3)C (4)降低花椒油在水中的溶解度，有利于分层 (⑤)降低蒸馏温度，防止其在高温下被氧化 4.C 5.C 品题型6有机物分子式、结构式推题 1.B 2.(1)检查装置的气密性 (2)A U (3)C2H,0 (4)88 C4H02 (⑤)装置D之后没有防止空气进入的装置，应该在装置D之后添加装有碱石灰的干燥管（或U型管） 3.B 4.A 品题型7图谱法在确定有机化合物结构中的应用 1.C 2.(1)对苯二甲酸 (2)50 (③)除去未反应完的H,C气二》 CHO (4)H+0H=H,0 H,C〈 ○co0,H,c○ COOH (5)A 氧气 3.C 4.A / 高学科网·上好课 5.(1) (2)8 HC =CH, (3)CH2=CH-CH=CH2 (4)90 羧基 6.(1)C2HO (2)46 CH.O (3)CH;CH2OH (4F A D G www zxxk.com 卷系一每并丁 专题03 有机物的结构、分类及一般研究方法 题型1 有机物的分类与官能团识别（重点） 题型2 有机物的结构特点与化学键（重点） 题型3 同分异构体书写与判断（难点） 题型4 有机物的命名规则 题型5 有机物分离提纯方法（难点） 题型6 有机物分子式、结构式推断 题型7 图谱法在确定有机化合物结构中的应用（重点） 题型1 有机物的分类与官能团识别 1．【有机物的分类-根据碳架结构分类】某有机物的结构如下图所示，已知X、Y、Z、W、T为原子序数依次增大的短周期元素，W与X的原子序数之差为8，Z、T同主族。下列说法错误的是 A．该有机物属于芳香族化合物 B．X、Y、Z、W、T中部分元素能组成离子化合物 C．简单氢化物的沸点：W＞Z＞Y D．Y元素的最高价氧化物属于酸性氧化物 【答案】C 【详解】A．该有机物中含有苯环，属于芳香族化合物，A项正确； B．NH4F、NH4NO3等属于离子化合物，B项正确； C．Y是N、Z是O、W是F，简单氢化物分别为NH3、H2O、HF，氟化氢、水、氨都是分子晶体，其沸点高低与分子间作用力大小有关，因为这三种物质分子之间都存在氢键，由于H2O的氢键数目更多，故H2O的沸点比HF沸点高，HF分子间氢键强于NH3，NH3分子之间氢键最弱，故水的沸点最高，氨的最低，即沸点：H2O>HF>NH3，C项错误； D．Y元素的最高价氧化物为N2O5，N2O5属于酸性氧化物，D项正确； 故答案为：C。 解题要点 链状化合物要求不含环状结构；环状化合物要求碳原子连接成环状；芳香化合物分子中应该含有苯环。 判断几种典型官能团的方法 (1)醇羟基与酚羟基：—OH与链烃基或苯环侧链上碳原子相连为醇羟基，而与苯环直接相连为酚羟基。 (2)醛基与羰基(酮)：酮中羰基“”两端均为烃基，而醛基中“”至少有一端与氢原子相连，即。 (3)羧基与酯基：中，若R2为氢原子，则为羧基，若R2为烃基，则为酯基。 2．【有机物的分类-根据官能团分类】对下列物质的类别与所含官能团的判断均正确的是 选项 A B C D 物质 类别 醛类 酚类 羧酸 酮类 官能团 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．由A分子的结构简式可知，A为甲酸酯，故其属于酯类而不是醛类，官能团是酯基(-COO-)而不是醛基(-CHO)， A不合题意； B．由B分子的结构简式可知，B中含有醇羟基(-OH)，属于醇类而不是酚类，B不合题意； C．由C分子的结构简式可知， C中含有羧基(-COOH)，属于羧酸，C符合题意； D．由D分子的结构简式可知，D中含醚键()而不是酮羰基，属于醚类，D不合题意； 故答案为C。 3．【常见官能团名称、组成及结构】东晋葛洪《肘后备急方》中记载用青蒿抗疟是通过“绞汁”，而非“水煎法”。受此启发，屠呦呦团队用乙醚来提取青蒿中的有效成分，成功分离出青蒿素。下列说法错误的是 A．青蒿素分子中含有醚键和酯基 B．青蒿素具有抗疟作用可能与结构中含有过氧键有关 C．乙醚提取法获得产物的药效比“水煎法”的好 D．乙醚作溶剂从青蒿中提取青蒿素的操作方法是蒸馏 【答案】D 【详解】A．青蒿素分子中含有醚键和酯基，A正确； B．分子中含有过氧键，具有较强的氧化性，可用于杀菌消毒，B正确； C．“水煎法”在加热下进行，说明青蒿素高温会被破坏，C正确； D．青蒿素易溶于乙醚等有机溶剂，乙醚作溶剂从青蒿中提取青蒿素的操作方法是萃取，D错误； 故选D。 4．【常见官能团名称、组成及结构】下表物质中所含官能团名称命名错误的是 选项 物质 官能团的名称 A 醚键、氨基 B 酯基、羧基 C 碳溴键、羟基 D 碳碳双键、醛基 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．含有的官能团围为酮羰基、胺基，A错误； B．的官能团为酯基和羧基，B正确； C．的官能团为碳溴键、羟基，C正确； D．的官能团为碳碳双键、醛基，D正确； 故选A。 5．【常见官能团名称、组成及结构】某茶多酚的结构如图所示。下列说法错误的是 A．分子中既含有键又含有键 B．碳原子有、、三种杂化方式 C．键的极性强于键的极性 D．该物质含有三种官能团 【答案】B 【详解】A．双键中一个是σ键，一个是π键，分子中有双键，既含有单键又含有双键，故A正确； B．分子中饱和碳原子采用sp3杂化，双键碳原子和苯环上的碳原子采用sp2杂化，故B错误； C．O与H的电负性差值大于C和H，故键的极性强于键的极性，故C正确； D．该物质含有羟基、醚键、酯基官能团，故D正确； 答案选B。 题型2 有机物的结构特点与化学键 1．【有机物结构的表示方法】下列化学用语正确的是 A．Cl−的结构示意图： B．的分子式为C7H13 C．过氧化氢的电子式： D．NH3的结构式 【答案】D 【详解】A．Cl−的结构示意图：，A错误； B．的分子式为C7H12，B错误； C．过氧化氢是共价化合物，只含共价键，电子式：，C错误； D．NH3中存在3个N-H键，结构式，D正确； 故选D。 解题要点 1. 成键规律：C原子四价，单键全σ键，双键1σ+1π，三键1σ+2π 2. 固定空间模板（直接套用）： 甲烷：正四面体，最多3原子共面 乙烯：平面结构，所有原子共面 乙炔：直线结构，所有原子共线、共面 苯：正六边形平面，12原子全部共面 3. 共面共线解题技巧：以双键、苯环为固定平面，以三键为固定直线，甲基为四面体结构，只能少量叠加 2．【杂化轨道理论与有机化合物空间构型】冠醚是一种超分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关，二苯并冠与形成的螯合离子的结构如图所示，下列说法错误的是 A．该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种 B．6个原子与可能在同一平面上 C．该螯合离子有4种一氯代物 D．该螯合离子中配位键的数目为6 【答案】B 【详解】A．由图可知，螯合离子中苯环上碳原子的杂化方式为sp2杂化、饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化，共有2种，故A正确； B．由图可知，螯合离子中氧原子的杂化方式为sp3杂化，则6个氧原子与钾离子不可能在同一平面上，故B错误； C．由图可知，螯合离子中含有4类氢原子，一氯代物有4种，故C正确； D．由图可知，螯合离子中钾离子与6个氧原子形成配位键，则该螯合离子中配位键的数目为6，故D正确； 故选B。 3．【有机化合物中碳的成键特征】有机物中碳原子的结构及成键特点 (1)有机物中，碳原子可以形成___________个共价键。 (2)碳原子间成键方式多样 ①碳碳之间的结合方式有___________、___________、___________。 ②多个碳原子之间可以结合成___________，也可以结合成___________ (且可带支链)。 (3)有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成千上万个碳原子。 有机物中___________和___________决定了有机物种类繁多。 【答案】(1)4 (2)单键 双键 三键 碳链 碳环 (3)碳原子的结构特点 有机物的同分异构现象 【详解】（1）碳原子的最外层有4个电子，所以有机物中，碳原子可以形成4个共价键； （2）①碳碳之间的结合方式有单键、双键、三键； ②多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环(且可带支链)； （3）有机物中碳原子的结构特点和有机物的同分异构现象决定了有机物种类繁多。 4．【利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型】维生素B₁₂分子全合成工作是有机化学合成史中的经典之作，由伍德沃德和埃申莫瑟合作于1973年完成，结合所学知识回答下列问题： (1)基态O原子核外电子能量不同的有___________种；其未成对的电子数为___________个。 (2)基态 Co原子的价电子排布式为___________；其在元素周期表中属于___________区的元素。 (3)C、N、O的电负性由大到小排序：___________(填元素符号)。 (4)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。 (5)维生素 B12中存在磷酸酯的结构，遇碱易水解成磷酸根离子。PO的空间结构为___________。 (6)维生素 B12中的咕啉环由四个吡咯分子组成，其结构式如图所示。已知吡咯中的各个原子均在同一平面内。 ①吡咯分子中 N原子的杂化类型为___________。 ②已知苯分子中所有原子在同一平面上，碳原子之间形成的化学键是介于单键和双键的一种特殊键，是因为六个碳原子之间形成了大π键π3，分子中的大π键可用表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，则吡咯环中的大π键应表示为___________。 【答案】(1) 3 2 (2) d (3) (4)或 (5)正四面体形 (6) 【详解】（1）氧原子的原子序数为8，基态O原子核外电子排布式为，核外电子共占据3个能级，故基态O原子核外电子能量不同的有3种；其中在2p轨道上有2个未成对电子。 （2）钴(Co)是第27号元素，原子核外有27个电子，钴原子的电子排布式为，钴的价电子包括4s轨道上的2个电子和3d轨道上的7个电子，所以基态Co原子的价电子排布式为3d74s2；Co是元素周期表d区的元素。 （3）非金属性越强，电负性越大，同周期从左到右非金属性逐渐增强，电负性逐渐增强，则电负性由大到小的顺序为：。 （4）基态P原子的价电子排布为3s23p3，3s能级自旋磁量子数的代数和为0，3p能级电子运动方向相同，自旋磁量子数的代数和为或。 （5）中心P原子价层电子对数为：，不存在孤电子对，空间结构为正四面体形。 （6）已知吡咯中的氮原子与其相连的原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为sp2；吡咯环分子中形成大键的原子数为5，氮原子中未参与成键的电子为1对(2个电子)，碳碳原子间除了形成键外，还有4个碳分别提供1个电子形成键，共有电子数为6，所以吡咯环中的大键应表示为。 5．【有机物中的化学键类型判断】“张-烯炔环异构化反应”可合成五元环状化合物(如图所示)，在生物活性分子和药物分子的合成中有重要应用。下列说法正确的是 A．X、Y分子中官能团的种类和数目均相同 B．X、Y中均不存在手性碳原子 C．X不存在顺反异构体 D．每个Y分子中有5个碳氧键 【答案】D 【详解】A．X中含有碳碳双键、醚键、碳碳三键、酯基四种官能团，Y中含有碳碳双键、醚键、酯基三种官能团，A错误； B．Y中存在手性碳原子，如图：，B错误； C．X中含碳碳双键，且碳碳双键的每个碳原子上均连有2个不同的原子或原子团，故X存在顺反异构体，C错误； D．单键均为键，1个双键中含有1个键和1个键，则Y分子中有5个碳氧键，D正确； 故选D。 题型3 同分异构体书写与判断 1．【根据要求书写同分异构体】“结构决定性质”，我们生活的环境正因丰富多彩的物质结构而富有生机活力。 I． 晶体结构：铜镍合金主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品，其立方晶胞结构如图所示。请回答以下问题： (1)Cu位于元素周期表的___________区。 (2)晶胞中距离Cu原子最近的Ni原子有___________个。 (3)已知该晶体的密度为ρ g·cm-3，则晶胞中距离最近的Ni原子和Cu原子的核间距为___________pm(用NA表示阿伏加德罗常数的值，用含有ρ和NA的式子表示)。 Ⅱ． 配合物结构：丁二酮肟可用于检验和定量分析溶液中的Ni2+，其涉及的反应过程如图所示： 请回答以下问题： (4)下列有关上述物质的结构特点，分析正确的是___________。 A．第一电离能：C < O < N B．基态氮原子能量最高的电子占据的原子轨道的形状是球形 C．物质c分子中N原子和O原子均存在孤电子对 D．物质d分子的中心原子配位数和所连配体数相同 (5)研究表明，丁二酮(a)的熔点远低于丁二酮肟(c)的熔点，其原因可能为___________。 Ⅲ． 有机物结构：已知分子式为C5H12O的有机化合物有多种同分异构体，下面给出其中四种： A．CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OH            B．CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3 C．            D． 根据上述信息，完成下列问题： (6)B、C、D中，与A互为官能团异构的是___________(填字母，下同)。 (7)B、C、D中，与A互为碳架异构的是___________。 (8)写出另一种与A互为位置异构的有机化合物(除B、C、D以外)的结构简式___________。 【答案】(1)ds (2)4 (3)×1010 (4)AC (5)丁二酮肟形成分子间氢键，使其熔点升高 (6)B (7)D (8) 【详解】（1）Cu位于第四周期IB族，位于元素周期表的ds区。 （2）铜镍合金的晶胞中Cu原子位于面心，Ni原子在顶点，以位于面心的Cu原子为研究对象，晶胞中距离Cu原子最近的Ni原子有4个（位于顶点的Cu）。 （3）铜镍合金的晶胞中Cu原子的个数为=3，Ni原子的个数为=1，已知该晶体的密度为ρ g·cm-3，设晶胞的边长为apm，则ρ g·cm-3= g·cm-3，则a=×1010，晶胞中Ni原子和Cu原子的最近距离为面对角线的一半，为×1010 pm。 （4）A．C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次增大，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序是N>O>C，A正确； B．基态氮原子能量最高的电子占据的能级为2p，原子轨道的形状是哑铃形，B错误； C．N原子最外层有5个电子，O原子最外层有6个电子，物质c分子中N原子形成3个共价键，O原子形成2个共价键，则c中N原子和O原子均存在孤电子对，C正确； D．由图可知，物质d分子的中心原子配位数为4，配体数为2，D错误； 故选AC。 （5）丁二酮肟(c)中含有2个羟基，可以形成分子间氢键，丁二酮(a)的熔点远低于丁二酮肟(c)的熔点，其原因可能为：丁二酮肟形成分子间氢键，使其熔点升高。 （6）A和B分子式相同，但官能团的种类不同，A中官能团为羟基，B中官能团为醚键，互为官能团异构。 （7）D与A分子式相同，但主链长度和支链数不同，互为碳架异构。 （8）与A互为位置异构的有机化合物(除B、C、D以外)中含有羟基，且主链上仍然有5个C原子，结构简式为：。 解题要点 1. 判定标准：分子式完全相同，结构不同；相对分子质量相同≠同分异构体。 2. 三大异构书写顺序：先碳链异构→再位置异构→最后官能团异构 3. 等效氢判断（快速查同分、查峰数）：同一碳原子上氢等效；同一碳上甲基氢等效；对称位置氢等效 4. 手性碳判断：饱和碳原子，连接四个完全不同的原子或基团 5. 限定条件做题：先锁定官能团，再缩减碳链，最后补全取代基，避免漏写、重写。 2．【同分异构体确定途径——官能团位置异构、同分异构体确定途径——官能团异构、同分异构体确定途径——碳链异构】下列表达式只能表示一种结构的是 A．C3H6 B．-C3H7 C．CH2Cl2 D．C2H4Cl2 【答案】C 【详解】A．C3H6分子不饱和度为1，满足该分子式的可能是环烷烃，也可能属于单烯烃结构不可不止一种， A不符合题意； B. 满足-C3H7的结构有两种，分别为、， B不符合题意； C. CH2Cl2只有一种结构， C符合题意； D. C2H4Cl2分子有CH3CHCl2，CH2ClCH2Cl两种结构， D不符合题意； 故答案为：C。 3．【同分异构体确定途径——官能团位置异构】黄鸣龙是第一位名字写进有机化学课本的中国人，Wolff-Kishner-黄鸣龙还原反应机理如下(R、R’均代表烃基)，下列有关说法不正确的是 A．肼的沸点高于氨气，原因是分子间氢键数目更多，且相对分子质量更大 B．过程①发生加成反应，过程②发生消去反应 C．过程④的反应历程可表示为：+OH-+N2↑+H2O D．通过黄鸣龙还原反应，将丙酮转化为烷烃，该烷烃的二氯代物有2种 【答案】D 【详解】A．肼和氨气都是分子晶体，肼分子中含有两个氨基，相对分子质量大于氨气，分子间形成的氢键数目多于氨气，所以肼分子的分子间作用力强于氨气，沸点高于氨气，A正确； B．过程①中羰基(C=O)与H2N – NH2反应，双键打开，原子或原子团连接到双键碳原子上，是加成反应；过程②中生成碳氮双键并脱去一分子水，符合消去反应特征，是消去反应，B正确； C．由质量守恒定律可知，过程④发生的反应为+OH-+N2↑+H2O，C正确； D．丙酮(CH3COCH3)通过黄鸣龙还原反应转化为丙烷(CH3CH2CH3) ，丙烷的二氯代物有4种，分别为1，1-二氯丙烷、1，2-二氯丙烷、1，3-二氯丙烷、2，2-二氯丙烷，D错误； 故选D。 4．【根据要求书写同分异构体】以苯酚、甲基丙烯等为原料，可制备重要的有机中间体F和G．合成路线如下： 已知：+(代表H或烃基)。回答下列问题： (1)化合物 F 中含氧官能团的名称是_______。 (2)写出反应类型：A→B：_______；B→C：_______。 (3)写出C催化氧化转化为D的化学方程式：_______。 (4)D中_______(填“是”或“否”)含手性碳原子。 (5)F转化为G的过程中，可能发生副反应生成H，H为G的同分异构体(不考虑顺反异构)且具有五元环结构。H的结构简式可能为_______(任写一种)。 (6)请根据已有知识并结合相关信息，写出以苯酚和 为原料制备有机物的合成路线流程图：_______(无机试剂任用)。 【答案】(1)醛基、（酮）羰基 (2)加成反应 加成(还原)反应 (3) (4)否 (5)或或 (6) 【详解】（1）化合物F中含氧官能团的名称是醛基、（酮）羰基； （2）根据分析可知，A→B为加成反应，B→C为加成反应或还原反应； （3）根据分析可知，C经催化氧化得到物质D，则其反应方程式为：； （4）手性碳原子是连有4个不同原子或基团的饱和碳原子，化合物D中，所有碳原子均不符合手性碳原子要求，故不含手性碳原子，答案为否； （5）F转化为G的过程中，可能发生副反应生成H，H为G的同分异构且具有五元环结构，则H的结构简式可能为或或； （6）利用信息苯酚与乙烯加成引入侧链，再与H2加成生成环己烷的含氧衍生物，消去羟基后生成碳碳双键，再氧化，参考流程如下： 。 5．【简单有机物同分异构体书写及辨识】同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一。与尼泊金甲酯（）互为同分异构体的是 A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 【答案】D 【详解】尼泊金甲酯（）的分子式为；①的分子式为：，与分子式相同，结构不同，互为同分异构体；②的分子式为：，与分子式相同，结构不同，互为同分异构体；③的分子式为：，与分子式相同，结构不同，互为同分异构体；④的分子式为：，与分子式相同，结构不同，互为同分异构体；综上所述，①②③④的分子式均与尼泊金甲酯相同，但结构均与尼泊金甲酯不同，因此①②③④均为尼泊金甲酯的同分异构体；题目所给的四个选项中，符合的选项为：D。 6．【烯烃的顺反异构、芳香烃、同分异构体的数目的确定】有机物种类繁多，广泛存在，在生产和生活中有着重要的应用。 (1)如图是一种分子形状酷似一条小狗的有机化合物，化学家将其取名为“doggycene”。 ①有机化合物doggycene的分子式为_____。 ②0.5mol该物质在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O，消耗氧气的物质的量为_____mol ③有关有机化合物doggycene的说法正确的是 (填字母)。 A．该物质为苯的同系物    B．该物质能发生加成反应 C．该物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色    D．该物质在常温下为气态 (2)准确称取4.4g某有机物样品M(只含C、H、O三种元素)，经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，二者质量分别增加3.6g和8.8g。又知有机物M的质谱图和红外光谱分别如图所示，则该有机物的分子式为_____，结构简式可能为_____(填序号)。 A．CH3CH2CH2COOH    B．CH3COOCH2CH3 C．CH3COCH2CH3        D．CH3COOCH3 (3)芳香烃C9H10中存在顺反异构的有机物，其顺式结构的结构简式为_____ (4)要把转化为，可加入_____(填化学式)。 (5)若只考虑氟的位置异构，则化合物F()的同分异构体有_____种。 【答案】(1) C26H26 16.25 BC (2) C4H8O2 B (3) (4)NaHCO3 (5)5 【详解】（1）①由结构简式可知，有机物“doggycene”的分子式为C26H26。 ②该物质(C26H26)在氧气中完全燃烧的化学方程式：，0.5mol C26H26消耗氧气的物质的量为16.25mol。 ③A．由结构简式可知，该物质含有多个苯环，属于芳香烃，而苯的同系物只含有一个苯环，所以该物质不可能是苯的同系物，A错误； B．由结构简式可知，该物质中含有的苯环一定条件能与氢气发生加成反应，B正确； C．有机物中环上所连烃基能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使其褪色，C正确； D．由结构简式可知，该物质的分子式为C26H26，分子中含有的碳原子个数较大，在常温下应为固态，D错误。 故选BC。 （2）4.4g某有机物样品M(只含C、H、O三种元素)，经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，二者质量分别增加3.6g和8.8g，浓硫酸吸收水、碱石灰吸收二氧化碳，则X中碳氢元素的质量分别为8.8g×=2.4g、3.6g×=0.4g，则含有氧4.4g-2.4g-0.4g=1.6g，碳氢氧物质的量之比为2412:0.41:1.616=2:4:1，故分子式为(C2H4O)n；根据质谱图可知相对分子质量为88，则44n=88，n=2，分子式为C4H8O2；根据红外光谱图可知，分子中含有不对称-CH3、C=O、C-O-C，则结构简式为CH3COOCH2CH3，故选B。 故答案为：C4H8O2     B。 （3）芳香烃C9H10不饱和度为5，存在顺反异构的有机物结构中含有1个苯环、1个碳碳双键及1个甲基，其顺式结构的结构简式为。 故答案为：。 （4）要把转化为，即只让羧基反应生成羧酸钠，不让酚羟基反应，选NaHCO3溶液。 故答案为：NaHCO3。 （5）若只考虑氟的位置异构，即一氟代物，则化合物F()的同分异构体有5种。 故答案为：5. 7．【立体异构】对映异构(含手性碳原子)是一种重要的立体异构现象，下列有机物中不存在对映异构现象的是 A． B．CH3CH2CH(CH3)CH2Cl C． D． 【答案】C 【详解】A．手性碳原子在连接醛基的碳，存在对映异构，A不符合题意； B．CH3CH2CH(CH3)CH2Cl 的键线式为，手性碳原子如图，B不符合题意； C．中每一个碳都连着两个相同基团，不存在手性碳原子，无对映异构，C符合题意； D．的键线式为，手性碳如图标志，D不符合题意。 故选C。 题型4 有机物的命名规则 1．【烷烃系统命名法】下列化学用语或图示表达正确的是 A．乙烯分子中的σ键示意图： B．的电子式： C．的名称为2，3，5，四甲基乙基己烷 D．基态砷原子的简化电子排布式为 【答案】A 【详解】A．原子间通过“头碰头”形成σ键，单键均为σ键，双键中含有1个σ键，乙烯的结构简式为，碳原子采用杂化，C-H为键、C=C中含有1个键，键角大约120°，故A正确； B．过氧化钙由钙离子和过氧根离子构成，其电子式为，故B错误； C．是烷烃，最长的碳链有6个碳原子，离取代基最近的一端编号，取代基的位次和最小，其名称为2，2，4，四甲基乙基己烷，故C错误； D．基态砷原子的核外电子排布式为，简化电子排布式为，故D错误； 故选A。 解题要点 ①烷烃的命名要抓住五个“最”——“最长、最多、最近、最小、最简”。“最长”是主链要最长，“最多”是支链数目要最多，“最近”是编号起点距离碳支链要最近， “最小”是支链位置序号之和要最小，“最简”是跟起点碳靠近的取代基要最简单(即“两端等距离不同基，起点靠近简单基”)。 ②写名称的原则是：先简后繁，相同合并，位号指明。阿拉伯数字之间用“，”相隔，汉字与阿拉伯数字之间用“－”连接。 ③当命名烯烃、炔烃和烃的衍生物时，要牢记主链应为含有官能团的最长碳链，编号必须从靠近官能团的链端开始，书写名称时必须在支链名称与主链名称之间标出碳碳双键、碳碳三键(只需标明碳碳双键或碳碳三键碳原子编号较小的数字)或其他官能团的位序数，其他和烷烃的命名规则相似。 2．【烯烃系统命名法】下列化学用语表示正确的是 A．用电子式表示HCl的形成过程： B．2-丁烯的键线式： C．邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： D．基态氧原子核外电子轨道表示式： 【答案】D 【详解】A．HCl为共价化合物，形成过程为，A错误； B．为1，3-丁二烯不是2-丁烯，B错误； C．邻羟基苯甲醛分子内氢键应该由羟基中的氢原子和醛基的氧原子形成：，C错误； D．基态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4，符合泡利原理和洪特规则，D正确； 故选D。 3．【醇的系统命名法、含有苯环的化合物的命名、烯烃系统命名法、烷烃系统命名法】下列关于有机物的命名正确的是 A．1，5-二甲苯 B．2-甲基-4-戊醇 C．2，2，3-三甲基丁烷 D．2-甲基-3-丁烯 【答案】C 【详解】A．苯环取代基编号应使位置之和最小，1，5-二甲苯不符合此规则，的正确命名应为1，3-二甲苯（间二甲苯），A错误； B．醇的命名需使羟基位置最小。若羟基在4号位，主链编号应从另一端开始，使羟基位于更小位置（如2号位），的正确命名应为4-甲基-2-戊醇，B错误； C．丁烷主链正确，取代基位置2，2，3（）满足最低系列原则（总和7），且无更优主链选择，C正确； D．烯烃双键位置应最小，3-丁烯应从另一端编号为1-丁烯，的正确命名应为3-甲基-1-丁烯，D错误； 故选C。 4．【含有脂环的化合物的命名、烯烃系统命名法】下列表述正确的是 A．丁烷、环丁烷同属于脂肪烃 B．液化石油气的主要成分是甲烷 C．异丙基的结构简式： D．的名称：甲基丁烯 【答案】C 【详解】A．丁烷属于脂肪烃，而环丁烷属于环烷烃，A错误； B．液化石油气的主要成分为丙烷、丁烷，B错误； C．异丙基的结构简式：，C正确； D．碳碳双键在1号碳，则的名称：2-甲基-1-丁烯，D错误； 故选C。 5．【含有苯环的化合物的命名】根据要求填空： (1)中官能团的名称是___________。 (2)中含氧官能团的名称是___________。 (3)BrCH2CH2NH2中含有的官能团名称是___________。 (4)中所含官能团的名称是___________。 (5)符合醇类的C4H10O的同分异构体有___________种。 (6)的名称是___________。 (7)的分子式为___________。 【答案】(1)羟基 (2)酯基、羟基 (3)碳溴键(溴原子)、氨基 (4)羰基、羧基 (5)4 (6)苯甲酸 (7)C11H15O2N 【详解】（1）中官能团是-OH，官能团的名称是羟基。 （2）中含氧官能团是-OH、-COO-，含氧官能团的名称是羟基、酯基； （3）BrCH2CH2NH2中含有的官能团是-Br、-NH2，官能团的名称是碳溴键、氨基； （4）中所含官能团是、-COOH，官能团的名称是羰基、羧基； （5）符合醇类的C4H10O的同分异构体有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH，共4种。 （6）可以看作甲酸分子中与碳原子相连的H原子被苯环代替，名称是苯甲酸； （7）的分子式为C11H15O2N。 题型5 有机物分离提纯方法 1．【有机物蒸馏、有机物重结晶】某实验小组提取青蒿素的实验流程如图。青蒿素为无色针状晶体，熔点，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水中几乎不溶。 下列说法不正确的是 A．粉碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高浸取率 B．操作Ⅰ加入乙醚，操作II分离出乙醚，乙醚起催化剂作用 C．操作Ⅱ中提取液经过蒸馏后可得青蒿素粗品 D．操作Ⅲ中提高固体青蒿素的纯度一般采用重结晶法 【答案】B 【详解】A．根据分析，粉碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高浸取率，A正确； B．青蒿素易溶于乙醚，乙醚作溶剂溶解青蒿素，B错误； C．乙醚和青蒿素沸点不同，操作Ⅱ中提取液经过蒸馏后可得青蒿素粗品，C正确； D．根据分析，操作Ⅲ中提高固体青蒿素的纯度一般采用重结晶法，D正确； 故选B。 2．【有机物重结晶】苯甲酸是一种食品添加剂，某粗苯甲酸样品中含有少量和泥沙，提纯苯甲酸的实验流程如图(已知：常温下苯甲酸易溶于乙醇，25℃和75℃时苯甲酸在水中的溶解度分别为和)。下列说法正确的是 A．“过滤”时为了加快过滤速度，需要用玻璃棒不断搅拌漏斗中的液体 B．检验苯甲酸中含有的是否除净，可选用溶液 C．“洗涤”时为了减少苯甲酸的损失、提高产量，可选用乙醇作洗涤剂 D．除去苯甲酸中的，“结晶”时应采用蒸发结晶 【答案】B 【详解】A．过滤时，不能用玻璃棒搅拌漏斗中的液体，有可能会使滤纸破裂，故A错误； B．检验苯甲酸中含有的是否除净，可以取少量样品溶于水，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀，则说明NaCl已经除净，故B正确； C．常温下，苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇，洗涤时不宜用乙醇，应用冷水，故C错误； D．NaCl的溶解度随温度变化不大，为除去NaCl，“结晶”时应采用冷却结晶，使NaCl留在滤液中，故D错误； 答案选B。 解题要点 1. 蒸馏：互溶、沸点不同的液态有机物（如乙醇与水、提纯石油组分） 2. 萃取分液：不互溶、分层液体（如苯与水、四氯化碳萃取有机物） 3. 重结晶：固体有机物提纯（如苯甲酸提纯），利用溶解度随温度差异 4. 洗气：气态有机物除杂（乙烯除SO₂、CO₂） 口诀：液液互溶看蒸馏、液液分层看分液、固体提纯重结晶、气体除杂用洗气 3．【物质制备的探究、有机物分离提纯操作综合】常用调味剂花椒油是一种从花椒籽中提取的挥发性香精油，高温易被氧化，易溶于乙醚、乙醇等有机溶剂。利用如图所示的水蒸气蒸馏装置处理花椒籽粉，经分离提纯得到花椒油。水蒸气蒸馏可以在较低的温度（略低于100℃）下把沸点较高的不溶于水的液体蒸出。 实验步骤： ①在A装置中的圆底烧瓶中装入容积的水，加1-2粒沸石，同时，在B中的圆底烧瓶中加入20g花椒籽粉和50mL水。 ②加热A装置中的圆底烧瓶，当有大量蒸气产生时关闭弹簧夹，进行蒸馏。 ③向馏出液中加入食盐至饱和，再用乙醚萃取，萃取后的醚层加入少量无水；将萃取后的有机层倾倒入蒸馏烧瓶中，蒸馏得花椒油。 (1)装置A中玻璃管的作用是________。装置B中圆底烧瓶倾斜的目的是________。 (2)步骤②，当观察到_______现象时，可停止蒸馏。蒸馏结束时，下列操作的顺序为_______（填序号）。 ①停止加热        ②打开弹簧夹        ③关闭冷凝水 (3)步骤③中，用50mL乙醚萃取的最佳方法是_______。 A．直接用50mL乙醚萃取分液 B．将溶液分两份，乙醚也分两份，分别萃取，萃取液合并 C．先用30mL乙醚萃取分液，再分别用10mL乙醚萃取两次，并将三次萃取液合并 (4)在馏出液中加入食盐的作用是________。 (5)相比直接蒸馏，水蒸气蒸馏法的优点是________。 【答案】(1)平衡气压，防止（关闭弹簧夹后）圆底烧瓶内气压过大 防止飞溅起的液体进入冷凝管中（或缓冲气流） (2)仪器甲处馏出液无油状液体 ②①③ (3)C (4)降低花椒油在水中的溶解度，有利于分层 (5)降低蒸馏温度，防止其在高温下被氧化 【详解】（1）A中产生大量蒸汽，A中玻璃管可以平衡气压，以免关闭弹簧夹后圆底烧瓶内气压过大；装置B中圆底烧瓶倾斜可以防止飞溅起的液体进入冷凝管中（缓冲气流）； （2）装置B中的花椒油会随着热的水蒸气不断蒸出，当仪器甲处馏出液无油状液体，说明花椒油完全分离出来，此时停止蒸馏；加热A装置中的圆底烧瓶，当有大量蒸气产生时关闭弹簧夹，进行蒸馏，蒸馏结束时，首先是打开弹簧夹，然后停止加热，最后关闭冷凝水，故操作的顺序为②①③； （3）50mL乙醚萃取分液，先用30mL乙醚萃取分液，再分别用10mL乙醚萃取两次，并将三次萃取液合并，萃取率高，除去呋喃甲醇的效果较好；故答案为C； （4）花椒油不溶于水，在馏出液中加入食盐的作用是增大水层的密度，降低花椒油在水中的溶解度，有利于分层； （5）直接蒸馏不易控制温度，而采用水蒸气蒸馏可降低蒸馏温度，防止花椒油在高温下被氧化。 4．【过滤、萃取和分液、蒸馏与分馏、有机物分离提纯操作综合】已知青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，易溶于有机溶剂，如丙酮、乙醚等，在水中几乎不溶，热稳定性差。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程，下列说法错误的是 A．研碎时应该将黄花青蒿置于研钵中，研碎的目的是增大与乙醚的接触面积 B．操作Ⅰ是萃取、过滤，选用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗 C．操作Ⅱ是蒸馏，操作Ⅲ是用水作溶剂进行重结晶 D．根据青蒿素的结构推测青蒿素可能具有较强的氧化性 【答案】C 【详解】A．将黄花青蒿置于研钵中研碎，研碎能增大其与乙醚的接触面积，从而使青蒿素更充分地溶解在乙醚中，加快溶解速率，A 正确； B．操作Ⅰ是用乙醚从固体粉末中提取青蒿素并分离出残渣，此操作是萃取、过滤。萃取在烧杯中进行，过滤需要用到玻璃棒(引流)、烧杯(承接滤液和盛装待过滤液体)、漏斗，B 正确； C．因为青蒿素在水中几乎不溶，所以操作Ⅲ不能用水作溶剂进行重结晶，C 错误； D．从青蒿素的结构可以看到其中含有过氧键(-O-O-)，过氧键具有较强的氧化性，所以可推测青蒿素可能具有较强的氧化性，D 正确； 故答案为：C。 5．【萃取和分液、蒸发与结晶、有机物分离提纯操作综合、有机物重结晶】用KMnO4氧化甲苯制备苯甲酸实验方法：将甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，过滤，将含有苯甲酸钾(C6H5COOK)和甲苯的滤液按如图所示流程制得苯甲酸和回收未反应的甲苯。下列说法不正确的是 A．操作Ⅱ是蒸馏 B．无色液体A是甲苯，白色固体B是苯甲酸 C．为了得到更多的白色固体B，冷却结晶时温度越低越好 D．浓盐酸酸化步骤发生反应的化学方程式为+HCl→+KCl 【答案】C 【详解】A．操作Ⅰ分离出有机溶液和水溶液，操作方法为分液，操作2是分离有机溶液中甲苯，故操作为蒸馏，A正确； B．根据分析可知，无色液体A为甲苯，白色固体B为苯甲酸，B正确； C．温度太低杂质溶解度降低，可析出杂质，导致产物不纯，即冷却结晶时温度不是越低越好，C错误； D．根据强酸制取弱酸原理，加入浓盐酸将转化成溶解度较小的苯甲酸，发生反应为+HCl→+KCl，D正确； 故答案为：C。 题型6 有机物分子式、结构式推断 1．【有关有机物分子式确定的计算、有机物结构式的确定】相同条件下，某有机物M的蒸气密度是氢气的28倍，2.8g M充分燃烧后得到8.8g 和3.6g 。已知M中只含有1个，下列说法正确的是 A．M中含氧元素 B．M可能不会使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．M一定存在顺反异构 D．M分子的质谱图中质荷比的最大值为55 【答案】B 【详解】A．根据以上分析，M不含氧，故A错误； B．M分子式为C4H8，若M是甲基环丙烷，则M不能使酸性高锰酸钾褪色，故B正确； C．1-丁烯、甲基环丙烷均无顺反异构，故C错误； D．M的相对分子质量为56，则M分子的质谱图中质荷比的最大值为56，故D错误； 选B。 解题要点 1. 燃烧法求分子式：通过CO₂、H₂O量求C、H原子个数，再判断是否含氧，求最简式→推分子式 2. 质谱法：最大质荷比 = 有机物相对分子质量，确定分子式 3. 红外光谱IR：只判断官能团、化学键种类，不能确定数目 4. 核磁共振氢谱：峰数=等效氢种类；峰面积比=各类氢原子个数比 5. 综合推断流程：相对分子质量→分子式→官能团种类→氢环境→锁定完整结构 2．【探究物质组成或测量物质的含量】有机物具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品和草莓型香精等。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物并测定其分子组成和结构，具体过程如下： 按图实验装置（部分装置已省略）对有机化合物进行、元素分析。 回答下列问题： (1)按照如图所示，安装好装置，加入药品前，首先要进行______操作。 (2)在加热时首先点燃______（填“A”或“B”）处的酒精灯，装置D中的试剂是______（填字母）。 A．无水    B．NaCl    C．碱石灰    D． (3)经上述燃烧分析实验测得有机物中碳的质量分数为，氢的质量分数为。则M的实验式为______。 (4)已知的密度是同温同压下氢气密度的44倍，则的相对分子质量为______，分子式为______。 (5)该实验装置有一定的缺陷，请指出并加以改正：______。 【答案】(1)检查装置的气密性 (2) A C (3) (4) 88 (5)装置D之后没有防止空气进入的装置，应该在装置D之后添加装有碱石灰的干燥管（或U型管） 【详解】（1）在进行有气体参与或生成的实验前，必须检查装置的气密性，防止装置漏气影响实验结果。 （2）为防止有机物M未完全燃烧生成的CO对实验造成影响，应先点燃A处酒精灯，利用产生的氧气将装置内的空气排尽，然后再点燃B处酒精灯。装置D用于吸收生成的CO2，碱石灰可以吸收CO2，故选C。 （3）已知有机物M中碳的质量分数为54.5%，氢的质量分数为9.1%，则氧的质量分数为1-54.5% -9.1%=36.4%。计算各原子个数比：N(C) ： N(H) ： N(O) = (54.5%/12) ： (9.1%/1) ： (36.4%/16) ≈ 4 ： 8 ： 2，所以实验式为。 （4）同温同压下，气体的密度之比等于相对分子质量之比。氢气的相对分子质量为2，M的密度是同温同压下氢气密度的44倍，则M的相对分子质量为2×44 = 88。设M的分子式为()n，12×2n + 1×4n + 16×n = 88，解得n = 2，所以分子式为。 （5）装置D可能会吸收空气中的CO2和H2O，导致实验误差，应该在装置D之后添加装有碱石灰的干燥管（或U型管）。 3．【有关有机物分子式确定的计算】某同学设计了如图所示装置（加热仪器略）测定有机物的实验式。 已知：实验前装置中样品的质量为，实验后（M完全反应）测得装置增重（产生的水全部被吸收），装置增重。下列说法错误的是 A．M中含有氧元素 B．M中可能含有碳碳三键 C．去掉，测得的含碳量偏低 D．的分子式可能为 【答案】B 【详解】A．根据分析，M中含有氧元素，故A正确； B．根据分析，最简式为C3H6O，可得有1个不饱和度，不可能含有碳碳三键，故B错误； C．去掉，试验中可能存在反应不充分的一氧化碳，导致测得的含碳量偏低，故C正确； D．根据分析，的分子式可能为，故D正确； 答案选B。 4．【有机物实验式的确定】甲是一种烃的含氧衍生物。已知甲物质中碳元素的质量分数为45.3%，氢元素的质量分数为9.43%，那么甲的实验式是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】计算各元素物质的量比：C为，H为，O为，三者比值为3.775:9.43:2.829，化简为4:10:3，实验式为， 故选A。 题型7 图谱法在确定有机化合物结构中的应用 1．【红外光谱、质谱图辨认】化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136，分子式为C8H8O2，A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1：2：2：3，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱与核磁共振氢谱如下图。关于A的下列说法中，不正确的是 A．A属于芳香族化合物 B．A的结构简式为 C．A在一定条件下可与发生加成反应 D．A的同分异构体中同时含有苯环和酯基的同分异构体有5种 【答案】C 【详解】A．A分子中含一个苯环，属于芳香族化合物，A正确； B．由分子式、苯环单取代及红外光谱(含C=O、C-O-C)和核磁共振氢谱(4种H，面积比1：2：2：3)，推知A为苯甲酸甲酯，结构简式为，B正确； C．A中苯环可与3mol 加成，酯基中C=O不能加成，共消耗3mol ，C错误； D．含苯环和酯基的同分异构体有：甲酸苯甲酯、乙酸酚酯、甲酸与酚形成酯，同时甲基在邻，间，对三种位置上，共5种，D正确； 答案选C。 解题要点 1）质谱法——相对分子质量的测定 质荷比（分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷数的比值）最大值即为该有机化合物的相对分子质量。 （2）红外光谱 原理 不同的化学键或官能团的吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置 作用 获得分子中所含的化学键或官能团的信息 （3）核磁共振氢谱 原理 处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图上出现的位置也不同，具有不同的化学位移 作用 获得有机物分子中氢原子的种类及相对数目，吸收峰数目＝氢原子种类，吸收峰面积比＝各类氢原子数目比 举例 分子式为C2H6O的有机物A，其核磁共振氢谱图如下，则A的结构简式为CH3CH2OH （4）X射线衍射 ①原理：X射线和晶体中的原子相互作用可以产生衍射图。 ②作用：获得分子结构的有关数据，包括键长、键角等分子结构信息。 2．【同位素示踪法】某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。 反应： 步骤： Ⅰ．向反应管中加入0.12g对甲基苯甲醛和1.0mL丙酮，光照，连续监测反应进程。 Ⅱ．5h时，监测结果显示反应基本结束，蒸去溶剂丙酮，加入过量稀NaOH溶液，充分反应后，用乙酸乙酯洗涤，弃去有机层。 Ⅲ．用稀盐酸调节水层后，再用乙酸乙酯萃取。 Ⅳ．用饱和食盐水洗涤有机层，无水干燥，过滤，蒸去溶剂，得目标产物。 回答下列问题： (1)若用作氧化剂，可能的副产物为_______。 (2)根据反应液的核磁共振氢谱(已去除溶剂H的吸收峰，谱图中无羧基H的吸收峰)监测反应进程如下图。 已知峰面积比，。反应2h时，对甲基苯甲醛转化率约为_______%。 (3)步骤Ⅱ中使用乙酸乙酯洗涤的目的是_______。 (4)步骤Ⅲ中反应的离子方程式为_______、_______。 (5)用同位素示踪法确定产物羧基O的来源。丙酮易挥发，为保证气氛，通前，需先使用“循环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的，操作顺序为：①→②→_______→_______→_______，重复后四步操作数次，此步骤正确顺序为_______。 A．③①④                B．③④①                C．④③① 同位素示踪结果如下表所示，则目标产物中羧基O来源于醛基和_______。 反应条件 质谱检测目标产物相对分子质量 太阳光，，室温，，5h 138 太阳光，空气，室温，，5h 136 【答案】(1)对苯二甲酸 (2)50 (3)除去未反应完的 (4) +H+ (5)A 氧气 【详解】（1）若用作氧化剂，对甲基苯甲醛中的醛基和连在苯环上的甲基均被氧化为羧基，得到副产物对苯二甲酸； （2）起始0h时只有，5h时只有，，则2h时反应液中既有又有，且两者物质的量之比为1：1，即对甲基苯甲醛转化率约为50%； （3）蒸去溶剂丙酮后，加入过量稀NaOH溶液将对甲基苯甲酸转化为对甲基苯甲酸钠进入水层，则充分反应后，用乙酸乙酯洗涤的目的是除去未反应完的。 （4）步骤Ⅱ中加入过量稀NaOH溶液将对甲基苯甲酸转化为对甲基苯甲酸钠，步骤Ⅲ中加稀盐酸调节水层，反应的离子方程式为：、+H+； （5）丙酮易挥发，为保证气氛，通前，需先使用“循环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的。“循环冷冻脱气法”：反应液中有，关闭阀门，冷冻反应液，可逸出一部分溶解的，然后打开阀门抽气，一段时间后，再关闭阀门，反应液恢复室温，再重复后四步操作数次，所以操作顺序为：①→②→③→①→④；答案选A。的相对原子质量为136，太阳光，空气，室温，，5h得到的物质相对分子质量为136，为，而太阳光，，室温，，5h得到的物质相对分子质量为138，说明对甲基苯甲酸中羧基有1个O来源于空气中的氧气。 3．【常用仪器及使用方法、红外光谱】为验证Ru与NO形成了配位键，对所得Ru(NO)Cl3的表征结果如图所示，表征所用仪器是 A．原子光谱 B．质谱仪 C．红外光谱仪 D．X射线衍射仪 【答案】C 【详解】A．原子光谱基于电子能级跃迁产生的特征谱线，其核心作用是定性识别元素种类、定量测定元素含量，仅能判断样品中含有的元素，无法提供化学键或配位结构的信息，因此不能验证 Ru 与 NO 之间的配位键，A不符合题意； B．质谱仪通过电离、分离带电离子并检测质荷比，主要用于测定分子精确质量、推断分子结构及分析碎片信息，它可以确认的分子式和分子量，但无法直接反映化学键的成键细节，不能用于验证配位键的存在，B不符合题意； C．红外光谱仪利用分子对红外光的吸收，检测化学键的振动、转动能级跃迁，不同化学键和官能团在特定波数位置有特征吸收峰，它的核心用途是识别官能团、化学键类型及配位结构，能够通过配位键的特征振动峰，直接验证 Ru 与 NO 的配位作用，且图中谱图的波数、透过率特征与红外光谱完全吻合，C符合题意； D．X射线衍射仪通过分析晶体对X射线的衍射图样来确定原子在晶体中的精确位置，其图谱横坐标通常为衍射角，与题中所示的红外光谱图不符，D不符合题意； 故答案选C。 4．【核磁共振氢谱】某有机物的核磁共振氢谱图如图所示，该有机物可能是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．CH3CH2CHO即丙醛，其结构中含有三种不同化学环境的氢原子，在核磁共振氢谱中应出现三组峰，峰面积之比为1：2：3，题目所给图谱符合， A正确； B．CH3CH2CH2CH3即正丁烷，它的结构中有两种不同化学环境的氢原子，在核磁共振氢谱中应出现两组峰，与题目所给图谱不符，B错误； C．即甘氨酸，其结构中含有三种不同化学环境的氢原子，在核磁共振氢谱中应出现三组峰，峰面积之比为2：2：1，不符合题目所给图谱，C错误； D．即对甲基苯酚，其结构中含有四种不同化学环境的氢原子，在核磁共振氢谱中出现四组峰，与题目所给图谱不一致，D错误； 故选A。 5．【核磁共振氢谱、红外光谱】回答下列问题。 (1)烃的密度是同温同压下密度的35倍，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢，则的结构简式为___________。 (2)分子式为且含有“”的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。 (3)写出合成该高聚物的单体___________、___________。 (4)某研究性学习小组为了解有机物的性质，对的结构进行了如图实验。 ①实验一：质谱分析仪分析，由图1可知有机物的相对分子质量是___________。 ②实验二：红外光谱分析，图2中不同吸收峰峰谷代表不同基团，图中有机物中含氧官能团名称为羟基和___________。 【答案】(1) (2)8 (3) CH2=CH-CH=CH2 (4) 90 羧基 【详解】（1）烃A的密度是同温同压下H2密度的35倍，该烃的相对分子质量为氢气的35倍，为70；则可知该分子式为：C5H10，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢，符合的结构简式为，答案；； （2）分子式为C6H14O且含有“－CH2OH”的同分异构体可视为C5H11－CH2OH，C5H11－有8种，则C5H11－CH2OH有8种结构，答案：8； （3）该高聚物的单体，依据主链上“单键变双键，双键变单键，超过4键要断开”，可得单体为：CH2=CH-CH=CH2、，答案：CH2=CH-CH=CH2、； （4）①由质谱图可知该有机物A的相对分子质量是90，②由红外光谱图可知该结构中含有羟基和羧基，答案：90、羧基。 6．【核磁共振氢谱、有关有机物分子式确定的计算】为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验： (1)将一定量的有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该物质的实验式是_______。 (2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图所示的质谱图，则其相对分子质量为_______，该物质的分子式是_______。 (3)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置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的种类和数目。例如甲基氯甲基醚(Cl-CH2-O-CH3，有2种氢原子)的核磁共 振氢谱如左图所示，经测定，有机物A的核磁共振氢谱图如右图所示，则A的结构简式为_______。 (4)选择下列实验方法分离提纯物质，将分离提纯方法的字母序号填在横线上。 A．萃取分液　　　B．升华        C．重结晶        D．分液  E.蒸馏        F.过滤     G.洗气 ①_______分离食盐水与沙子的混合物。 ②_______提取碘水中的碘。 ③_______分离水和汽油的混合物。 ④_______分离CCl4(沸点为77 ℃)和甲苯(沸点为110.6 ℃)的混合物。 ⑤_______除去混在乙烷中的乙烯。 【答案】(1)C2H6O (2) 46 C2H6O (3)CH3CH2OH (4) F A D E G 【详解】（1）由题意可知，有机物A燃烧消耗标准状况下氧气6.72 L氧气，生成5.4 g水和8.8 g二氧化碳，由原子个数守恒可知，有机物A中含有的碳原子个数为×1=0.2mol、氢原子个数为×2=0.6mol、氧原子个数为0.2mol×2+0.3mol×1-×2=0.1mol，则有机物A的实验式为C2H6O； （2）由图可知，有机物A的最大质荷比为46，则有机物A的相对分子质量为46，设A的分子式为(C2H6O)n，由实验式可得：n==1，所以A的分子式为C2H6O； （3）符合分子式为C2H6O的结构简式可能为核磁共振氢谱有3组峰的CH3CH2OH、核磁共振氢谱有1组峰的CH3OCH3，由图可知，有机物A的核磁共振氢谱有3组峰，则有机物A的结构简式为CH3CH2OH； （4）①分离食盐水与沙子的混合物，沙子不溶于水，可采用过滤分离，故选F； ②分离碘水中的碘，可采取有机溶剂萃取再分液进行分离，故选A； ③汽油不溶于水，可采取分液分离，故选D； ④四氯化碳与甲苯的沸点不同，可采取蒸馏分离，故选E； ⑤乙烯能与溴水反应，乙烷不能，故可采取用溴水洗气进行分离，故选G。 / 学科网（北京）股份有限公司 $