第01讲 有机化合物的结构与性质（专项训练）（山东专用） 2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦有机化合物结构与性质核心考点，以基础概念-结构分析-实验应用为逻辑主线，通过分层演练实现专项突破 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|6考向（含分类、命名等）|选择为主，结合具体物质结构考查概念辨析|从有机物分类、命名（基础）到共价键、同分异构体（结构），再到分离提纯、分子式确定（应用），形成完整认知链| |重难·创新演练|6题|综合题为主，涉及光谱分析、复杂同分异构体|深化结构与性质关系，融合红外、核磁共振等现代分析技术，体现科学思维与探究| |真题·实战演练|3题（含2024山东卷等）|高考真题，注重情境化与应用性|对接高考命题趋势，强化科学态度与责任，突出高频考点针对性突破|

第01讲 有机化合物的结构与性质（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 有机化合物的分类 考向02 有机化合物的命名 考向03 有机化合物共价键的判断 考向04 同分异构体的数目判断与书写 考向05 有机物的分离与提纯 考向06 有机化合物分子式和结构式的确定 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 有机化合物的分类 1．下列说法正确的是 A．CH2=CH2、、属于脂肪烃 B．属于环烷烃 C．化合物与苯互为同系物 D．化合物所含官能团为羧基 2．利用分类法探究有机物的性质，可以形成知识体系，提高学习效率。下列有关分类的说法正确的是 A．CH2=CH2、属于脂肪烃 B．属于环烷烃 C．化合物与苯互为同系物 D．化合物所含官能团为羧基 考向02 有机化合物的命名 3．某烷烃的结构简式为  ，其系统命名是 A．2，二甲基己烷 B．4-甲基乙基戊烷 C．甲基乙基戊烷 D．3，二甲基己烷 4．根据有机化合物的命名原则，下列命名不正确的是 A．：3，3，5-三甲基-5-乙基辛烷 B．：2-甲基-3-戊烯 C．：2，2，4-三甲基戊烷 D．：2-甲-1，3-丁二烯 5．下列关于有机化合物的说法正确的是 A．属于醛类，官能团为-CHO B．2-甲基-2-戊烯的键线式为 C．立方烷()的六氨基()取代物有3种 D．系统命名法：2-甲基-3，4-戊二醇 6．下列有机物命名错误的是 A．只含有一种等效氢的，可命名为2，2—二甲基丙烷 B．所有碳原子都在同一条直线上的，可命名为2—丁炔 C．所有碳原子位于同一个平面的，可命名为2，3—二甲基—2—丁烯 D．分子式为的芳香烃，若苯环上的一氯代物只有一种，可命名为2，4，6—三甲苯 考向03 有机化合物共价键的判断 7．法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，其结构简式如图所示。下列说法正确的是    A．该分子中C-N键的键长大于C-F键的键长 B．该有机物属于芳香族化合物 C．该分子中C原子的杂化方式有、 D．该分子中存在手性碳原子 8．已知3-氨基-1-金刚烷醇可用于治疗2型糖尿病药物的合成，其分子结构如图所示。下列说法正确的是    A．分子中的O原子和N原子均为杂化 B．分子中的C-O-H的键角大于C-N-H的键角 C．分子中的O-H键的极性小于N-H键的极性 D．分子中不含有手性碳原子 考向04 同分异构体的数目判断与书写 9．下列各组物质中，不属于同分异构体的是 A．葡萄糖和果糖 B．乙醇和乙醚 C．丙酮和丙醛 D．乙酸和甲酸甲酯 10．同分异构现象是有机物数量庞大的原因之一、下列说法不正确的是 A．丁烷有2种同分异构体 B．丁烷有4种化学环境不同的氢原子 C．分子式为C4H10O并能与Na反应放出H2的有机物共有4种(不含立体异构) D．分子式为C4H8Cl2的有机物共有10种(不含立体异构) 11．下列物质互为同分异构体的是 A．和 B．和 C．和 D．和 考向05 有机物的分离与提纯 13．按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物： 下列各步实验操作原理与方法错误的是 A B C D 步骤① 步骤② 步骤③ 步骤④ 14．苯甲酸()常用作食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下，下列说法不正确的是 A．操作I加热溶解的目的是增大粗苯甲酸的溶解度 B．操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl C．苯甲酸与互为同分异构体 D．操作Ⅳ要用冷水洗涤晶体 15．我国科学家屠呦呦因成功提取青蒿素而获得2015年诺贝尔医学奖。青蒿素是高效的抗疟药，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯中，在乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156～157℃，热稳定性差。乙醚的沸点为35℃。青蒿素晶胞及分子结构如图所示： 回答下列问题： （1）分离、提纯：如图所示为从青蒿中提取青蒿素的工艺流程： ①在原料处理过程中，对青蒿进行破碎的目的是 。 ②操作Ⅰ、Ⅱ中，不会用到的装置是 (填选项字母，下同)。 ③操作Ⅲ的主要过程可能包括 。 a．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 b．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 c．加入乙醚进行萃取分液 （2）元素分析确定实验式： 将28.2g青蒿素样品放在装置C的硬质玻璃管中，缓缓鼓入空气数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置E和F实验前后的质量。 ①装置E中盛放的物质为 。 ②该装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进的方法为 。 ③用合理改进后的装置进行实验，称量，测得青蒿素的实验式是C15H22O5。 （3）用质谱法确定分子式，进一步确定结构： ①利用红外光谱可以检测青蒿素的化学键，那么可以检测到的官能团有酯基、 (写名称，过氧基团除外)。 ②氢原子具有磁性，用电磁波照射含氢化合物会产生核磁共振现象，用 可以记录有关信号，进而确定有几种不同化学环境的氢原子。 ③1975年底，我国科学家用 。测定了青蒿素分子的结构。 考向06 有机化合物分子式和结构式的确定 16．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的说法错误的是 A．根据图1信息，M的相对分子质量应为74 B．根据图1、图2信息，推测M的分子式是 C．根据图1、图2、图3信息，可确定M结构简式为 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 17．利用光谱技术可以对文物进行无损检测分析。如图所示，根据对出土象牙的某种光谱图的比对分析，可通过象牙中化学键的变化推测其保存状态。该图使用了以下哪种技术 A．原子发射光谱 B．红外光谱 C．核磁共振氢谱 D．质谱 18．某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢原子。 （1）A的结构简式为 。 （2）A与发生反应的方程式为 。 （3）A发生加聚反应生成的产物结构简式为 。 19．某研究性学习小组为了解有机物A的性质，对A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A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A中含氧官能团名称为 和 。 （3）实验三：取0.9g有机物A完全燃烧，测得生成物为和，有机物A的分子式为 。 （4）实验四：经核磁共振检测发现有机物A的谱图(图3)中H原子峰面积比为，有机物A的结构简式为 。 重难·创新演练 1．烃是只含碳氢元素的一类有机物，关于下列烃的说法正确的是 A．名称1，3，4-三甲苯 B．名称2，2-二乙基丁烷 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 C．所有碳原子可能处于同一平面 D．存在顺反异构 2．关于以下几种与生活密切相关的有机物的说法，不正确的是 ①HCOOH(基础化工原料)   ②CH3CH2COOH(防霉剂) ③CH3CH2CH2CH3(打火机燃料)   ④(冻冷剂) ⑤HO-CH2-CH2-OH(汽车防冻液)   ⑥(杀菌剂) A．①与②互为同系物 B．③与④互为同分异构体 C．⑤中官能团的名称为羟基 D．⑥属于醇类 3．随着奥密克戎变异株致病性的减弱和疫苗接种的普及，以及防控经验的积累，我国疫情防控在不断的“放开”与“优化”。布洛芬、阿司匹林、乙酰氨基酚等解热镇痛药成为自我防疫家中常备药物。下列说法正确的是 A．阿司匹林分子中含有三种官能团 B．可以通过红外光谱来区分布洛芬和对乙酰氨基酚 C．布洛芬分子核磁共振氢谱图中有7个吸收峰 D．对乙酰氨基酚分子的质谱中最大质荷比为137 4．化合物M经李比希法和质谱法分析得知其分子式为，M的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1∶2∶2∶3，M分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱如图所示。关于M的下列说法中，正确的是 A．M有酯基和苯基两种官能团 B．M在一定条件下可以发生加成反应、取代反应 C．符合题中M分子结构特征的有机物只有2种 D．M属于苯的同系物 5．我国科学家屠呦呦因青蒿素研究获得诺贝尔奖，青蒿素是从传统药材中发现的能治疗疟疾的有机化合物。青蒿素为无色针状晶体，熔点为156～157℃，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水中几乎不溶。现某实验小组拟提取青蒿素。 Ⅰ．实验室流程如图所示： （1）操作Ⅱ的名称是 。 （2）操作Ⅲ是重结晶，其操作步骤为：加热溶解→ → →过滤、洗涤、干燥。 Ⅱ．青蒿素是一种仅含有C、H、O三种元素的化合物，为进一步确定其化学式，进行如图实验： 实验步骤： ①连接装置，检查装置气密性； ②称量E、F中仪器及药品的质量； ③取14.10g青蒿素放入C的硬质玻璃管中，点燃C、D中的酒精灯加热，充分反应； ④实验结束后冷却至室温，称量反应后E、F中仪器及药品的质量。 （3）使用上述装置测得的青蒿素中碳元素的质量分数偏高，改进以上装置的方法是 。 （4）通过质谱法测得青蒿素的相对分子质量为282，结合以下表格中实验数据，得出青蒿素的分子式为 。 装置 实验前 实验后 E 54.00g 63.90g F 80.00g 113.00g Ⅲ.屠呦呦团队发现青蒿素可以用有机溶剂A提取，用现代分析仪器测定有机物A的分子结构。 （5）①用蒸馏法分离A和青蒿素，用到的主要玻璃仪器有酒精灯、温度计、 、 、牛角管、锥形瓶。 ②根据图1，A的相对分子质量为 。 ③根据图2，A分子式为 。 ④根据以上结果和图3(两组峰的面积之比为2：3)，推测A的结构简式为 。 6．回答下列问题： Ⅰ.元素分析、仪器分析等是有机化合物的表征手段。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素定量分析。将装有样品的Pt坩埚和多孔CuO微球放入石英管中，先通入排出石英管中的空气，而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，检查装置气密性。依次点燃煤气灯b和a，进行实验。 请回答以下问题： （1）c和d中的固体试剂分别是 、 。 （2）一种机理认为，实验过程中CuO被还原为低价铜，氧气又可将其氧化为CuO循环使用。则多孔CuO微球的作用是 。 （3）反应结束后，继续通入氧气至装置冷却至室温，取下c、d管称重。继续通入氧气的目的是 。 （4）纯样品为0.148g，实验结束后测定反应产生的为0.18g，为0.352g。另取该样品进行仪器分析以确定其结构： ①质谱测得该有机物的相对分子量为74，则该有机物的分子式为 。 ②测得该有机物的红外光谱(图左)和核磁共振氢谱(图右)。该有机物的结构简式为 。 Ⅱ.同分异构现象在有机化合物中十分普遍，这也是有机化合物数量非常庞大的原因之一。 （5）请写出的一种同分异构体(只有一种环境氢)的结构简式 。 真题·实战演练 1．（2024·山东卷）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，下列叙述错误的是 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 2．（2023·浙江卷）下列说法不正确的是 A．通过X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构 B．利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离 C．苯酚与甲醛通过加聚反应得到酚醛树脂 D．可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别苯、乙醛和醋酸溶液 3．（2022·天津卷）下列叙述错误的是 A．是极性分子 B．原子的中子数为10 C．与互为同素异形体 D．和互为同系物 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第01讲 有机化合物的结构与性质（专项训练） 模拟·基础演练 考向01 有机化合物的分类 1．B 2．B 考向02 有机化合物的命名 3．A 4．B 5．C 6．D 考向03 有机化合物共价键的判断 7．A 8．A 考向04 同分异构体的数目判断与书写 9．B 10．D 11．B 12．C 考向05 有机物的分离与提纯 13．C 14．B 15．（1）增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率与浸取速率 C b （2）无水CaCl2或P2O5 在装置F后连接一个装有碱石灰的U型管或干燥管 （3）醚键 核磁共振仪 X射线衍射 考向06 有机化合物分子式和结构式的确定 16．C 17．B 18．（1） （2） （3） 19．（1）90 （2）羟基 羧基 （3）C3H6O3 （4） 重难·创新演练 1．C 2．D 3．B 4．B 5．（1）蒸馏 （2）趁热过滤 冷却结晶 （3）在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置 （4） （5）蒸馏烧瓶 直形冷凝管(冷凝管) 74 6．（1）无水氯化钙 碱石灰 （2）作催化剂 （3）保证生成的水和CO2被完全吸收 （4）C4H10O (CH3)3COH （5） 真题·实战演练 1．C 2．C 3．D 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第01讲 有机化合物的结构与性质（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 有机化合物的分类 考向02 有机化合物的命名 考向03 有机化合物共价键的判断 考向04 同分异构体的数目判断与书写 考向05 有机物的分离与提纯 考向06 有机化合物分子式和结构式的确定 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 有机化合物的分类 1．下列说法正确的是 A．CH2=CH2、、属于脂肪烃 B．属于环烷烃 C．化合物与苯互为同系物 D．化合物所含官能团为羧基 【答案】B 【解析】A．CH2=CH2、属于脂肪烃，但属于芳香烃，A错误； B． 中碳原子之间以单键结合为还状，属于环烷烃，B正确； C．苯的同系物的同系物是指含有一个苯环且侧链均为烷基的化合物，故化合物不是苯的同系物，C错误； D．化合物所含官能团为酯基，D错误； 故答案为B。 2．利用分类法探究有机物的性质，可以形成知识体系，提高学习效率。下列有关分类的说法正确的是 A．CH2=CH2、属于脂肪烃 B．属于环烷烃 C．化合物与苯互为同系物 D．化合物所含官能团为羧基 【答案】B 【解析】A．CH2=CH2属于脂肪烃，属于芳香烃，A错误； B．只由碳和氢元素组成，含有环己烷，属于环烷烃，B正确； C．苯的同系物是指含有一个苯环且侧链均为链状烷基的化合物，故化合物不是苯的同系物，C错误； D．化合物所含官能团为酯基、醛基，D错误； 考向02 有机化合物的命名 3．某烷烃的结构简式为  ，其系统命名是 A．2，二甲基己烷 B．4-甲基乙基戊烷 C．甲基乙基戊烷 D．3，二甲基己烷 【答案】A 【解析】根据结构简式  可知，主链含有6个C原子，2号C和4号C上均连有1个甲基，故该烷烃的系统命名为2，4-二甲基己烷，答案选A。 4．根据有机化合物的命名原则，下列命名不正确的是 A．：3，3，5-三甲基-5-乙基辛烷 B．：2-甲基-3-戊烯 C．：2，2，4-三甲基戊烷 D．：2-甲-1，3-丁二烯 【答案】B 【解析】A．该分子主链有8个C原子，3号碳上有2个甲基，5号碳上有1个甲基和1个乙基，根据系统命名法，名称为：3，3，5-三甲基-5-乙基辛烷，A正确；B．该分子中碳碳双键在2号碳上，4号碳上有甲基，从离双键近的一端编碳号，其名称为：4-甲基-2-戊烯，B错误；C．该分子主链上有5个碳原子，2号碳上有2个甲基，4号碳上有1个甲基，名称为2，2，4-三甲基戊烷，C正确；D．该分子碳碳双键在1号碳和3号碳上，2号碳上有1个甲基，名称为2-甲-1，3-丁二烯，D正确；答案选B。 5．下列关于有机化合物的说法正确的是 A．属于醛类，官能团为-CHO B．2-甲基-2-戊烯的键线式为 C．立方烷()的六氨基()取代物有3种 D．系统命名法：2-甲基-3，4-戊二醇 【答案】C 【解析】A．官能团为-OOCH，属于酯类，A错误； B．4-甲基-2-戊烯的结构简式为：(CH3)2CHCH=CHCH3，键线式为，B错误； C．立方烷( )的二氨基()取代物有3种()，C正确； D．系统命名法：4-甲基-2，3-戊二醇，D错误； 故选C。 6．下列有机物命名错误的是 A．只含有一种等效氢的，可命名为2，2—二甲基丙烷 B．所有碳原子都在同一条直线上的，可命名为2—丁炔 C．所有碳原子位于同一个平面的，可命名为2，3—二甲基—2—丁烯 D．分子式为的芳香烃，若苯环上的一氯代物只有一种，可命名为2，4，6—三甲苯 【答案】D 【解析】A．只含有一种等效氢的，其分子中所有氢原子都构成-CH3，则其结构简式为(CH3)3CCH3，可命名为2，2—二甲基丙烷，A正确；B．所有碳原子都在同一条直线上的，其结构简式为CH3-C≡C-CH3，可命名为2—丁炔，B正确；C．所有碳原子位于同一个平面的，其结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2，可命名为2，3—二甲基—2—丁烯，C正确；D．分子式为的芳香烃，若苯环上的一氯代物只有一种，则其结构简式为，可命名为1，3，5—三甲苯，D错误；故选D。 考向03 有机化合物共价键的判断 7．法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，其结构简式如图所示。下列说法正确的是    A．该分子中C-N键的键长大于C-F键的键长 B．该有机物属于芳香族化合物 C．该分子中C原子的杂化方式有、 D．该分子中存在手性碳原子 【答案】A 【解析】A．r(N)>r(F)，故C-N键的键长大于C-F键的键长，故A正确；     B．该有机物中没有苯环，不属于芳香族化合物，故B错误； C．该分子中C原子的杂化方式只有，故C错误；     D．该分子中不存在手性碳原子，故D错误。 答案为：A。 8．已知3-氨基-1-金刚烷醇可用于治疗2型糖尿病药物的合成，其分子结构如图所示。下列说法正确的是    A．分子中的O原子和N原子均为杂化 B．分子中的C-O-H的键角大于C-N-H的键角 C．分子中的O-H键的极性小于N-H键的极性 D．分子中不含有手性碳原子 【答案】A 【解析】A． 分子中O原子和N原子的价层电子对数均为4，故均为杂化，A正确； B．-OH、-NH2中氧、氮均为sp3杂化，-OH中氧存在2对孤电子对、-NH2中氮存在1对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故分子中的键角小于的键角，B不正确； C．电负性O＞N＞H，分子中的极性大于的极性，C不正确； D．手性碳原子一定是饱和碳原子，手性碳原子所连接的四个基团要是不同的，分子中含有手性碳原子，如图 ，D不正确； 答案选A。 考向04 同分异构体的数目判断与书写 9．下列各组物质中，不属于同分异构体的是 A．葡萄糖和果糖 B．乙醇和乙醚 C．丙酮和丙醛 D．乙酸和甲酸甲酯 【答案】B 【解析】A．葡萄糖和果糖，分子式都为：，为同分异构体，A错误； B．乙醇（）和乙醚()不属于同分异构液体，B正确； C．丙酮为，丙醛为，互为同分异构体，C错误； D．乙酸为，甲酸甲酯为，互为同分异构体，D错误； 故选B。 10．同分异构现象是有机物数量庞大的原因之一、下列说法不正确的是 A．丁烷有2种同分异构体 B．丁烷有4种化学环境不同的氢原子 C．分子式为C4H10O并能与Na反应放出H2的有机物共有4种(不含立体异构) D．分子式为C4H8Cl2的有机物共有10种(不含立体异构) 【答案】D 【解析】A．丁烷有正丁烷、异丁烷两种同分异构体，A正确； B．CH3CH2CH2OH 上的氢化学环境有4种第一种是羟基上的一个H第二种是与羟基相邻C原子的2个H第三种是与羟基相间C原子的2个H第四种就是离羟基最远的C原子上的3个H，B正确； C．分子式为C4H10O，与金属钠反应放出H2，符合饱和一元醇的通式，故应为丁醇，而丁基有4种形式，所以丁醇也共有4种，C正确； D．根据同分异构体的书写方法，一共有9种，分别为1，2－二氯丁烷；1，3－二氯丁烷；1，4－二氯丁烷；1，1－二氯丁烷；2，2－二氯丁烷；2，3－二氯丁烷；1，1－二氯－2－甲基丙烷；1，2－二氯－2－甲基丙烷；1，3－二氯－2－甲基丙烷，D错误； 故答案为：D。 11．下列物质互为同分异构体的是 A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】B 【解析】A．的分子式为C4H6，的分子式为C4H8，二者分子式不同不是同分异构体，故A错误；B．二者分子式均为C7H14O，结构不同，互为同分异构体，故B正确；C．的分子式为C3H4O2，的分子式为C3H6O2，二者不是同分异构体，故C错误；D．二者均为2-甲基丁烷，属于同种物质，故D错误；故答案为B。 12．分子式为C10H14的有机物，苯环上只有两个取代基的同分异构体有多少种（不考虑立体异构） A．3种 B．6种 C．9种 D．12种 【答案】C 【解析】组成为C10H14的芳香烃，其苯环上有两个取代基时分为两大类：第一类两个取代基，一个为甲基，另一个为-CH2CH2CH3或-CH(CH3)2，它们连接在苯环上又有邻、间、对三种情况，共有 6 种；第二类两个取代基均为乙基，它们连接在苯环上又有邻、间、对三种情况，共有9种，C符合题意。答案选C。 考向05 有机物的分离与提纯 13．按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物： 下列各步实验操作原理与方法错误的是 A B C D 步骤① 步骤② 步骤③ 步骤④ 【答案】C 【解析】A．由题干流程图可知，步骤①分离出滤液和不溶性固体，故需采用过滤操作，A不合题意； B．由题干流程图可知，步骤②分离出水层和有机层，故需采用分液操作，B不合题意； C．由题干流程图可知，步骤③从溶液中析出固体溶质，需采用蒸发结晶，故需使用蒸发皿而不是坩埚，C符合题意； D．由题干流程图可知，步骤④为对互溶的有机物甲苯和甲醇的混合物进行分析，故需采用蒸馏操作，D不合题意； 故答案为：C。 14．苯甲酸()常用作食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下，下列说法不正确的是 A．操作I加热溶解的目的是增大粗苯甲酸的溶解度 B．操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl C．苯甲酸与互为同分异构体 D．操作Ⅳ要用冷水洗涤晶体 【答案】B 【分析】苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠，加水、加热溶解，苯甲酸、NaCl溶解在水中，泥沙不溶，从而形成悬浊液；趁热过滤出泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出；将滤液冷却结晶，大部分苯甲酸结晶析出，氯化钠仍留在母液中；过滤、用冷水洗涤，便可得到纯净的苯甲酸。 【解析】A．操作Ⅰ中，为增大粗苯甲酸的溶解度，进行加热溶解，A正确； B．操作Ⅱ趁热过滤的目的，是除去泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出，NaCl含量少，通常不结晶析出，B不正确； C．苯甲酸与分子式均为C7H6O2，结构不同，互为同分异构体，C正确； D．苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水，所以操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体，既可去除晶体表面吸附的杂质离子，又能减少溶解损失，D正确； 答案选B。 15．我国科学家屠呦呦因成功提取青蒿素而获得2015年诺贝尔医学奖。青蒿素是高效的抗疟药，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯中，在乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156～157℃，热稳定性差。乙醚的沸点为35℃。青蒿素晶胞及分子结构如图所示： 回答下列问题： （1）分离、提纯：如图所示为从青蒿中提取青蒿素的工艺流程： ①在原料处理过程中，对青蒿进行破碎的目的是 。 ②操作Ⅰ、Ⅱ中，不会用到的装置是 (填选项字母，下同)。 ③操作Ⅲ的主要过程可能包括 。 a．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 b．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 c．加入乙醚进行萃取分液 （2）元素分析确定实验式： 将28.2g青蒿素样品放在装置C的硬质玻璃管中，缓缓鼓入空气数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置E和F实验前后的质量。 ①装置E中盛放的物质为 。 ②该装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进的方法为 。 ③用合理改进后的装置进行实验，称量，测得青蒿素的实验式是C15H22O5。 （3）用质谱法确定分子式，进一步确定结构： ①利用红外光谱可以检测青蒿素的化学键，那么可以检测到的官能团有酯基、 (写名称，过氧基团除外)。 ②氢原子具有磁性，用电磁波照射含氢化合物会产生核磁共振现象，用 可以记录有关信号，进而确定有几种不同化学环境的氢原子。 ③1975年底，我国科学家用 。测定了青蒿素分子的结构。 【答案】（1）增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率与浸取速率 C b （2）无水CaCl2或P2O5 在装置F后连接一个装有碱石灰的U型管或干燥管 （3）醚键 核磁共振仪 X射线衍射 【分析】（1）根据乙醚浸取法的流程可以知道，对青蒿进行干燥破碎，可以增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率，用乙醚对青蒿素进行浸取后，过滤，可得滤液和滤渣，提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品，对粗品加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤可得精品。 （3）为了能准确测量青蒿素燃烧生成的CO2和H2O，实验前应通入除去CO2和H2O的空气，防止干扰实验，E和F一个吸收生成的H2O，一个吸收生成的CO2，应先吸H2O后再吸收CO2，所以E内装的CaCl2或P2O5，而F中为碱石灰，而在F后应再加入一个装置防止外界空气中CO2和H2O进入的装置。 【解析】（1）①青蒿进行破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率与浸取速率。 ②根据分析，操作Ⅰ为过滤，操作Ⅱ为蒸馏。故选C项。 ③青蒿素可溶于乙醇、乙醚、石油醚等有机溶剂，几乎不溶于水中，操作Ⅲ为溶解结晶提纯精品青蒿素的过程，故主要过程可能是b：加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤。 （2）①装置E、F的作用分别是吸收生成的H2O(g)和CO2，从而确定装置E中盛放的是无水CaCl2或P2O5，装置F中盛放的是碱石灰。 ②装置F直接与空气接触，空气中的CO2和H2O(g)进入装置F中，使测得的CO2的质量偏大，含碳量偏高，含氧量偏低，为减小实验误差，可在装置F后连接一个装有碱石灰的U型管或干燥管加以改进。 （3）①由青蒿素分子结构可知，在青蒿素的红外光谱上，检测到的官能团有酯基和醚键(过氧基除外)。 ②用核磁共振仪检测不同化学环境的氢原子。 ③1975年底，我国科学家用Ⅹ射线衍射测定了青蒿素的分子结构。 考向06 有机化合物分子式和结构式的确定 16．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的说法错误的是 A．根据图1信息，M的相对分子质量应为74 B．根据图1、图2信息，推测M的分子式是 C．根据图1、图2、图3信息，可确定M结构简式为 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 【答案】C 【分析】图1中M的相对分子质量为74，图2可知M中含有烷基与醚键，则其通式可表示为CnH2n+2O，因此14n+2+16=74，解得n=4，故其分子式为C4H10O，图3可知M中含有3种类型的氢原子，并且个数比为6∶3∶1，可确定M结构简式为。 【解析】A．图1中最大质荷比为74，因此M的相对分子质量为74，故A正确； B．图1中M的相对分子质量为74，图2可知M中含有烷基与醚键，则其通式可表示为CnH2n+2O，因此14n+2+16=74，解得n=4，故其分子式为C4H10O，故B正确； C．图1中M的相对分子质量为74，图2可知M中含有烷基与醚键，则其通式可表示为CnH2n+2O，因此14n+2+16=74，解得n=4，故其分子式为C4H10O，图3可知M中含有3种类型的氢原子，并且个数比为6∶3∶1，可确定M结构简式为，故C错误； D．由图3可知M中含有3种类型的氢原子，并且个数比为6∶3∶1，故D正确； 故答案选C。 17．利用光谱技术可以对文物进行无损检测分析。如图所示，根据对出土象牙的某种光谱图的比对分析，可通过象牙中化学键的变化推测其保存状态。该图使用了以下哪种技术 A．原子发射光谱 B．红外光谱 C．核磁共振氢谱 D．质谱 【答案】B 【解析】红外光谱可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息，该图使用了红外光谱技术，故选B。 18．某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢原子。 （1）A的结构简式为 。 （2）A与发生反应的方程式为 。 （3）A发生加聚反应生成的产物结构简式为 。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）红外光谱表明分子中含有碳碳双键，其相对分子质量为84，根据烯烃的通式CnH2n，可以得出n=6，即为己烯，分子内所有氢原子都处于相同的化学环境，所有的氢原子是完全对称等效的，即结构简式为：； （2）与H2O发生加成反应，反应的方程式为； （3）含有碳碳双键，可发生加聚反应，产物结构简式为。 19．某研究性学习小组为了解有机物A的性质，对A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A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A中含氧官能团名称为 和 。 （3）实验三：取0.9g有机物A完全燃烧，测得生成物为和，有机物A的分子式为 。 （4）实验四：经核磁共振检测发现有机物A的谱图(图3)中H原子峰面积比为，有机物A的结构简式为 。 【答案】（1）90 （2）羟基 羧基 （3）C3H6O3 （4） 【解析】（1）质谱图中最右侧的分子离子峰的质荷比数值为90，因此该有机物A的相对分子质量是90； （2）红外光谱图中不同吸收峰峰谷代表不同的基团，由图可知，有机物A中含氧官能团为-OH、-COOH，则有机物A中含氧官能团名称为羟基和羧基； （3）0.9g有机物A的物质的量为0.01mol，完全燃烧生成1.32gCO2，CO2的物质的量为0.03mol，还生成0.54g H2O ，H2O 的物质的量为0.03mol，则0.01molA中含0.03molC和0.06molH，则0.01molA中含O的物质的量为，即1个有机物A的分子含C、H、O原子个数分别为3、6、3，所以有机物A的分子式为：C3H6O3； （4） 由核磁共振氢谱图可知A中有4种等效氢，每种等效氢的氢原子个数比为1∶1∶1∶3，结合A的分子式为C3H6O3，且含有羧基和羟基，则A中还含有一个甲基，所以有机物A的结构简式为：。 重难·创新演练 1．烃是只含碳氢元素的一类有机物，关于下列烃的说法正确的是 A．名称1，3，4-三甲苯 B．名称2，2-二乙基丁烷 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 C．所有碳原子可能处于同一平面 D．存在顺反异构 【答案】C 【解析】A．根据有机物命名时，支链编号之和最小原则，该有机物名称为1，2，4–三甲苯，故A错误；B．选最长碳链为主链，该有机物名称为3-甲基-3-乙基戊烷，故B错误；C．碳碳单键可以旋转，没有支链的饱和链烃中所有碳原子可能处于同一个平面，故C正确；D．碳碳双键一端碳上连接两个相同的H原子，不存在顺反异构，故D错误；故选C。 2．关于以下几种与生活密切相关的有机物的说法，不正确的是 ①HCOOH(基础化工原料)   ②CH3CH2COOH(防霉剂) ③CH3CH2CH2CH3(打火机燃料)   ④(冻冷剂) ⑤HO-CH2-CH2-OH(汽车防冻液)   ⑥(杀菌剂) A．①与②互为同系物 B．③与④互为同分异构体 C．⑤中官能团的名称为羟基 D．⑥属于醇类 【答案】D 【解析】A．同系物是指结构相似，组成上相差CH2原子团的物质互称同系物，HCOOH的官能团为羧基，属于饱和一元羧酸，CH3CH2COOH的官能团为羧基，属于饱和一元羧酸，HCOOH与CH3CH2COOH结构相似，组成上相差2个CH2原子团，互称同系物　，A正确； B．CH3CH2CH2CH3与分子式相同，结构不同，互为同分异构体　，B正确； C．⑤中官能团的名称为羟基，C正确； D．⑥羟基连在苯环上属于酚类，D错误； 故选D。 3．随着奥密克戎变异株致病性的减弱和疫苗接种的普及，以及防控经验的积累，我国疫情防控在不断的“放开”与“优化”。布洛芬、阿司匹林、乙酰氨基酚等解热镇痛药成为自我防疫家中常备药物。下列说法正确的是 A．阿司匹林分子中含有三种官能团 B．可以通过红外光谱来区分布洛芬和对乙酰氨基酚 C．布洛芬分子核磁共振氢谱图中有7个吸收峰 D．对乙酰氨基酚分子的质谱中最大质荷比为137 【答案】B 【解析】A．根据阿司匹林的结构简式，含有两种官能团：羧基和酯基，故A错误； B．布洛芬和对乙酰氨基酚含有不同的官能团，可以通过红外光谱来区分，故B正确； C．布洛芬分子中含有8种等效氢，故核磁共振氢谱图中有8个吸收峰，故C错误； D．对乙酰氨基酚的相对分子质量为151，质谱中最大质荷比为151，故D错误； 故选B。 4．化合物M经李比希法和质谱法分析得知其分子式为，M的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1∶2∶2∶3，M分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱如图所示。关于M的下列说法中，正确的是 A．M有酯基和苯基两种官能团 B．M在一定条件下可以发生加成反应、取代反应 C．符合题中M分子结构特征的有机物只有2种 D．M属于苯的同系物 【答案】B 【分析】有机物M的分子式为C8H8O2，M分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱有四个吸收峰，说明分子中含有4种H原子，峰面积之比为1∶2∶2∶3，则四种氢原子个数之比=1∶2∶2∶3，结合红外光谱可知，分子中存在酯基，且苯环与C直接相连，故有机物M的结构简式为，据此回答。 【解析】A．由分析可知M含有酯基一种官能团，A错误； B．M分子中含有苯环和酯基，能发生加成反应和取代反应，B正确； C．由上述分析可知，符合题中M分子结构特征的有机物只有，C错误； D．M中还含有氧元素，不属于苯的同系物，D错误； 故选B。 5．我国科学家屠呦呦因青蒿素研究获得诺贝尔奖，青蒿素是从传统药材中发现的能治疗疟疾的有机化合物。青蒿素为无色针状晶体，熔点为156～157℃，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水中几乎不溶。现某实验小组拟提取青蒿素。 Ⅰ．实验室流程如图所示： （1）操作Ⅱ的名称是 。 （2）操作Ⅲ是重结晶，其操作步骤为：加热溶解→ → →过滤、洗涤、干燥。 Ⅱ．青蒿素是一种仅含有C、H、O三种元素的化合物，为进一步确定其化学式，进行如图实验： 实验步骤： ①连接装置，检查装置气密性； ②称量E、F中仪器及药品的质量； ③取14.10g青蒿素放入C的硬质玻璃管中，点燃C、D中的酒精灯加热，充分反应； ④实验结束后冷却至室温，称量反应后E、F中仪器及药品的质量。 （3）使用上述装置测得的青蒿素中碳元素的质量分数偏高，改进以上装置的方法是 。 （4）通过质谱法测得青蒿素的相对分子质量为282，结合以下表格中实验数据，得出青蒿素的分子式为 。 装置 实验前 实验后 E 54.00g 63.90g F 80.00g 113.00g Ⅲ.屠呦呦团队发现青蒿素可以用有机溶剂A提取，用现代分析仪器测定有机物A的分子结构。 （5）①用蒸馏法分离A和青蒿素，用到的主要玻璃仪器有酒精灯、温度计、 、 、牛角管、锥形瓶。 ②根据图1，A的相对分子质量为 。 ③根据图2，A分子式为 。 ④根据以上结果和图3(两组峰的面积之比为2：3)，推测A的结构简式为 。 【答案】（1）蒸馏 （2）趁热过滤 冷却结晶 （3）在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置 （4） （5）蒸馏烧瓶 直形冷凝管(冷凝管) 74 【分析】I由图可知，青蒿素粉碎在乙醚溶液中过滤，取过滤液蒸馏得到青蒿素粗品，再经过重结晶得到青蒿素； II由图可知，装置C中青蒿素在通入的空气中完全燃烧产生的水蒸气、一氧化碳和二氧化碳，装置D中氧化铜将反应生成的一氧化碳氧化为二氧化碳，装置E中盛有的无水氯化钙或五氧化二磷用于吸收和测定反应生成水蒸气的量，装置F中碱石灰用于吸收测定反应生成二氧化碳的量，该实验的缺陷是空气中的二氧化碳和水蒸会导致测得水蒸气和二氧化碳的量偏大，应在装置C的左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装置，同时在装置F右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置。 【解析】（1）提取液经过蒸馏后可得青蒿素粗品； （2）重结晶的操作步骤为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； （3）测得的青蒿素中碳元素的质量分数偏高，可能是由于空气进入装置，所以可在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置； （4）青蒿素物质的量：，由表格数据可知，反应E中测得反应生成水的质量：9.9g，装置F中测得二氧化碳的质量：33g，由原子个数守恒可知，青蒿素中氢原子的物质的量：，碳原子的物质的量：，氧原子的物质的量：，，其分子式：； （5）①用蒸馏法分离A和青蒿素，用到的主要玻璃仪器有酒精灯、温度计、蒸馏烧瓶、直形冷凝管(冷凝管)、牛角管、锥形瓶； ②根据图1，A的相对分子质量：74； ③根据图2，分子中含烃基和醚键，符合通式，结合相对分子质量为74，，解得：，A分子式：； ④两组峰的面积之比为2：3，推测A的结构简式：。 6．回答下列问题： Ⅰ.元素分析、仪器分析等是有机化合物的表征手段。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素定量分析。将装有样品的Pt坩埚和多孔CuO微球放入石英管中，先通入排出石英管中的空气，而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，检查装置气密性。依次点燃煤气灯b和a，进行实验。 请回答以下问题： （1）c和d中的固体试剂分别是 、 。 （2）一种机理认为，实验过程中CuO被还原为低价铜，氧气又可将其氧化为CuO循环使用。则多孔CuO微球的作用是 。 （3）反应结束后，继续通入氧气至装置冷却至室温，取下c、d管称重。继续通入氧气的目的是 。 （4）纯样品为0.148g，实验结束后测定反应产生的为0.18g，为0.352g。另取该样品进行仪器分析以确定其结构： ①质谱测得该有机物的相对分子量为74，则该有机物的分子式为 。 ②测得该有机物的红外光谱(图左)和核磁共振氢谱(图右)。该有机物的结构简式为 。 Ⅱ.同分异构现象在有机化合物中十分普遍，这也是有机化合物数量非常庞大的原因之一。 （5）请写出的一种同分异构体(只有一种环境氢)的结构简式 。 【答案】（1）无水氯化钙 碱石灰 （2）作催化剂 （3）保证生成的水和CO2被完全吸收 （4）C4H10O (CH3)3COH （5） 【分析】先通入排出石英管中的空气，连接装置后检查装置气密性，先点燃b处，再点燃a处，有机物转化为为CO2、H2O，c处的无水氯化钙吸收水，d处的碱石灰吸收CO2。 【解析】（1）c处吸收水，d处吸收CO2，所以c和d中的固体试剂分别是无水氯化钙、碱石灰； （2）根据题意CuO先消耗再生成，所以多孔CuO微球的作用是作催化剂； （3）反应结束后，继续通入氧气至装置冷却至室温，继续通入氧气的目的是将生成的水和二氧化碳排进后面的装置中，保证生成的水和CO2被完全吸收； （4）①0.18g的物质的量为0.01mol，其中n(H)=0.02mol，m(H)=0.02g，0.352g的物质的量为，其中n(C)=0.008mol，m(C)= 0.008mol×12g/mol=0.096g，则m(O)=0.148g- 0.352g-0.02g-0.096g= 0.032g，n(O)=0.002mol，即该有机物中C、H、O原子个数比为4：10：1，其最简式为C4H10O，又质谱测得该有机物的相对分子量为74，则该有机物的分子式为C4H10O； ②由有机物的红外光谱(图左)和核磁共振氢谱(图右)可知，该有机物的结构存在C-O键、对称的-CH3、-O-H，所以其结构简式为(CH3)3COH； （5）分子比同碳原子数的链状烷烃少2个氢原子，只有一种环境的氢原子，所以应有环，且对称性强，其结构简式为。 真题·实战演练 1．（2024·山东卷）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，下列叙述错误的是 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 【答案】C 【解析】A．某些植物中含有青蒿素，可以通过用有机溶剂浸泡的方法将其中所含的青蒿素浸取出来，这种方法也叫萃取，固液分离后可以获得含青蒿素的提取液，A正确； B．晶体中结构粒子的排列是有规律的，通过X射线衍射实验可以得到晶体的衍射图，通过分析晶体的衍射图可以判断晶体的结构特征，故X射线衍射可测定青蒿素晶体结构，B正确； C．通过核磁共振谱可推测青蒿素分子中不同化学环境的氢原子的种数及其数目之比，但不能测定青蒿素的相对分子质量，要测定青蒿素相对分子质量应该用质谱法，C不正确； D．红外光谱可推测有机物分子中含有的官能团和化学键，故通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团，D正确； 综上所述，本题选C。 2．（2023·浙江卷）下列说法不正确的是 A．通过X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构 B．利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离 C．苯酚与甲醛通过加聚反应得到酚醛树脂 D．可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别苯、乙醛和醋酸溶液 【答案】C 【解析】A．X射线衍射实验可确定晶体的结构，则通过X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构，故A正确； B．蛋白质在盐溶液中可发生盐析生成沉淀，因此利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离，故B正确； C．苯酚与甲醛通过缩聚反应得到酚醛树脂，故C错误； D．新制氢氧化铜悬浊液与乙醛加热反应条件得到砖红色沉淀，新制氢氧化铜悬浊液与醋酸溶液反应得到蓝色溶液，因此可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别苯、乙醛和醋酸溶液，故D正确。 综上所述，答案为C。 3．（2022·天津卷）下列叙述错误的是 A．是极性分子 B．原子的中子数为10 C．与互为同素异形体 D．和互为同系物 【答案】D 【解析】A．是“V”形结构，不是中心对称，属于极性分子，故A正确； B．原子的中子数18−8=10，故B正确； C．与是氧元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，故C正确； D．属于酚，属于醇，两者结构不相似，因此两者不互为同系物，故D错误。 综上所述，答案为D。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $