专题1 有机化学的发展及研究思路 单元测试 -2026-2027学年高二下学期化学苏教版选择性必修3
2026-09-05
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摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦有机化学研究方法,融合现代仪器分析(红外、核磁、射线衍射)、实验操作(萃取分液、蒸馏)与结构推断,适配苏教版选择性必修3专题1复习,强化科学思维与探究实践能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|6|红外光谱鉴别(题1)、萃取操作(题2)、同分异构体判断(题3)|结合苏轼咏橘等文化素材,情境真实;基础辨析与仪器原理结合,梯度合理|
|非选择题|2|结构推断(题7)、薰衣草精油提取实验设计(题8)|综合考查波谱分析与实验流程,突出科学探究;融入绿色化学理念,适配高考命题趋势|
内容正文:
专题1 有机化学的发展及研究思路 2027春苏教版选择性必修3 单元检测
一、单选题(本大题共6小题)
1.下列有关分析仪器的说法错误的是( )
A.红外光谱仪可用于鉴别乙醇和二甲醚
B.可用元素分析仪测定丁烯的分子式
C.可用核磁共振氢谱仪区分丙酮和二甲醚
D.可用射线衍射仪区分乳酸与其对映异构体
2.利用海洋资源海带可以提取碘。实验室采用“萃取分液”的方法分离碘单质与有机溶剂。以下相关操作错误的是( )
A.检漏、装液
B.振荡、放气
C.静置
D.分液
3.已知互为同分异构体的脂肪烃中,支链越多,沸点越低。某脂肪烃完全燃烧生成和,下列说法不正确的是( )
A.该脂肪烃属于烷烃,其分子式为
B.该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有4种
C.该脂肪烃的结构中沸点最低的物质的键线式为
D.该脂肪烃的结构中核磁共振氢谱有三组峰的有4种
4.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.A分子中至少有三种不同的化学键
B.A分子中碳原子一定有、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 键
5.苏轼咏橘“香雾噀人惊半破,清泉流齿怯初尝”。某实验小组设计提取橘皮精油(主要成分为柠檬烯,沸点:)的实验流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.利用如图所示装置对橘皮进行反复萃取可提高产率
B.有机试剂可选用丙酮,分液时两相溶液依次从下口放出
C.无水硫酸钠的作用是除去有机层中的水
D.蒸馏所得柠檬烯的结构,可用射线衍射实验进行进一步确定
6.某学习小组研究某烃的含氧衍生物A的组成和结构,研究过程如下:称取在足量氧气中充分燃烧,并使产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者质量分别增加和,对A进行波谱分析结果如图。下列说法错误的是( )
质谱 红外光谱 核磁共振氢谱
A.A的分子式为
B.A的结构简式为
C.若取和的混合物进行燃烧实验,该混合物完全燃烧消耗氧气的物质的量取决于混合物中两种组分的比例
D.B是A的位置异构体,则B的核磁共振氢谱中峰面积之比为
二、非选择题(本大题共2小题)
7.按要求回答下列问题。
(1) 正辛烷有多种同分异构体,其中一种结构如下。
① 若该烃由单烯烃与加成得到,则的结构可能有____种(不考虑顺反异构)。
② 正辛烷的某种同分异构体若只有1种一氯代物,则其结构简式为______________________。
(2) 链状有机物A是药物合成的一种溶剂,使用现代分析仪器测定的相关结果如图所示(未检测到吸收峰)
① 根据图甲、图乙可知,A的分子式为____________。
② 核磁共振氢谱显示,A分子中不同化学环境的氢原子个数比为,则其结构简式为________________________。
(3) 苯甲醛在医药、染料、香料等行业中都有着广泛的应用。实验室通过下列流程由甲苯氧化制备苯甲醛。
① 氧化甲苯的反应需要不断搅拌,搅拌的作用是______________________________。
② 甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离,该过程中需将混合物冷却,其目的是______________________。
③ 分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是____。
8.薰衣草精油常用作芳香剂、驱虫剂的原料。兴趣小组在实验室从新鲜薰衣草中提取少量精油。
【查阅资料】薰衣草精油成分复杂,沸点范围为,相同温度时在水中溶解度小于在苯、四氯化碳(有毒、沸点为)等溶剂中的溶解度。
【设计方案】小组讨论后提出如下提取方案。
步骤A.置于铁架台上静置、分液
步骤B.转移至小烧杯中并加入适量蒸馏水搅拌使其充分溶解
步骤C.在研钵中将薰衣草捣碎
步骤D.在薰衣草水中加入适量进行萃取
步骤E.将层进行蒸馏
步骤F.过滤
回答下列问题:
(1) 上述步骤正确的顺序为____________________________________(填序号)。
【实施实验】按正确的操作顺序进行实验。
(2) 步骤D中使用到的玻璃仪器名称为________,具体操作为振荡、放气、振荡……。
(3) 步骤A中为了使分液漏斗内的液体顺利流下,可将________________________
或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔。
(4) 步骤中使用如图实验装置,其中仪器的名称为________,虚线框中应连接仪器____(填“”或“”),冷却水的方向为______________(填“进出”或“进出”)。加热,收集温度在________________________的馏分(该馏分可循环使用)。
参考答案
1.【答案】B
【详解】红外光谱仪可获得分子所含有的化学键或官能团信息,乙醇和二甲醚的官能团不同(乙醇有,二甲醚有),二者的红外光谱会显示不同的特征吸收峰,A正确;元素分析仪只能测定化合物中各元素的含量,无法直接确定分子式,还需要结合质谱仪或其他方法确定,B错误;核磁共振氢谱可以区分丙酮和二甲醚,丙酮只有1种化学环境的氢原子(2个甲基对称),二甲醚也只有1种化学环境的氢原子(2个甲基对称),但它们的化学位移不同,C正确;射线衍射仪能测定晶体的空间结构,对映异构体的晶体结构不同,射线衍射图谱会有差异,D正确。
2.【答案】B
【详解】分液漏斗使用前需要检漏,需要检验活塞、上口的玻璃塞处是否漏液,然后再装液,A正确;萃取时,用右手压住分液漏斗的玻璃塞,左手握住活塞部分振荡,如图所示:,振荡后需打开分液漏斗的活塞放气,重复操作多次,使两种液体充分接触,B错误;振荡后将分液漏斗放置在铁架台上静置,液体分层,C正确;为保证分液漏斗内的液体顺利流下,需将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗口上的小孔,下层液体从下口放出,D正确。
3.【答案】B
【详解】某脂肪烃完全燃烧生成和,二氧化碳的物质的量是,水的物质的量是,分子中,根据烃的饱和性,该脂肪烃的分子式为,因此属于烷烃,A正确;该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种:、、、、,B错误;根据题意,互为同分异构体的脂肪烃中,支链越多,沸点越低,该脂肪烃的结构中支链最多,则其沸点最低,C正确;该脂肪烃的结构中核磁共振氢谱有三组峰的有4种:、、、,D正确。
4.【答案】B
【详解】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 键,若A分子的结构简式为,则1个A分子中有2个、7个、1个、1个,共11个 键,D正确。
5.【答案】B
【思路导引】
由题给流程可知,向碎橘皮中加入水和乙醇,用索氏提取器反复萃取得到提取液,向提取液中加入有机萃取剂萃取,分液得到有机层,向有机层中加入无水硫酸钠除去有机层中的水,蒸馏得到橘皮精油。
【详解】索氏提取器对橘皮进行多次萃取,以获得较多的橘皮精油,从而提高橘皮精油的产率,A正确;分液操作中必须先将下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出,B错误;无水硫酸钠常用作干燥剂,因此无水硫酸钠的作用是除去有机层中的水,C正确;射线衍射实验是一种重要的实验方法,可以进一步确定蒸馏所得柠檬烯的结构,D正确。
6.【答案】C
【思路导引】
在足量氧气中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过足量的浓硫酸和碱石灰,发现两者质量分别增加和,说明A完全燃烧生成水的质量为,生成二氧化碳的质量为,则中,,,所以A的实验式为,通过质谱法测得A的相对分子质量为90,设分子式为,则,,故A的分子式为。
【快解】
A的化学式可表示为,则等物质的量的A与完全燃烧时耗氧量相同。
【详解】A的分子式为,A正确;根据红外光谱知A中含有和,由核磁共振氢谱可知,A中含有4种不同化学环境的氢原子,其数目比为,故A的结构简式为,B正确;和分别完全燃烧消耗的氧气的物质的量均为,则无论以何种物质的量的比例混合,和的混合物完全燃烧消耗氧气的量都为,C错误;B是A的位置异构体,则B为,共有4种不同化学环境的氢原子,个数比为,即B的核磁共振氢谱中峰面积之比为,D正确。
7.【答案】(1)① 4
②
(2)①
②
(3)① 使反应物充分接触,加快反应速率
② 降低的溶解度
③ 蒸馏
【详解】
(1)① 该烷烃由单烯烃加氢得到,烯烃的结构取决于双键的位置。分析碳链的对称性,双键只能出现在烷烃中都与原子相连的邻位C之间,共4种,如图所示:(数字标记为可以出现的位置)。
② 正辛烷的某种同分异构体若只有1种一氯代物,说明分子中所有氢原子等效,结构简式为。
(2)① 图甲中质荷比最大为74,即A的相对分子质量为74;由图乙知,A分子中含、,且不含,推测为醚类。设分子式为,则,结合链状结构和红外光谱,推出分子式为。
② A分子中不同化学环境的氢原子个数比为,说明结构对称,则其结构简式为。
(3)① 搅拌可以增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,加快反应速率。
② 由流程分析知,混合物过滤得到固体和含、苯甲醛、甲苯的液体,而冷却可以降低的溶解度,使其结晶析出,便于分离。
③ 甲苯和苯甲醛互溶,沸点不同,分离它们采用的操作Ⅰ是蒸馏。
8.【答案】(1) C、B、、D、A、
(2) 分液漏斗
(3) 分液漏斗上部的玻璃塞打开
(4) 蒸馏烧瓶;;进出;(76.8~100间均可)
【详解】
(1) 从新鲜薰衣草中提取少量精油,首先在研钵中将薰衣草捣碎,然后转移至小烧杯中并加入适量蒸馏水搅拌使其充分溶解,接着过滤除去滤渣,分离出溶液,然后在薰衣草水中加入适量进行萃取,接着置于铁架台上静置、分液,分离出有机层,最后将层进行蒸馏,分离出精油。正确顺序为C、B、、D、A、。
(2) 步骤D为萃取操作,使用到的玻璃仪器名称为分液漏斗。
(3) 分液时,为了使液体顺利流下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔,使得内外压强相同。
(4) 仪器的名称为蒸馏烧瓶;蒸馏时应选用直形冷凝管,即仪器;为了达到好的冷凝效果,冷凝水从下口进入上口流出,即进出;薰衣草精油沸点范围为,可以循环利用,反复作萃取剂,由于其沸点为,故应收集的馏分(间均可)。
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