2023-2024學(xué)年人教版新教材選擇性必修三 第一章第二節(jié) 研究有機(jī)化合物的一般方法 作業(yè)

第二節(jié)研究有機(jī)化合物的一般方法測(cè)試題一、選擇題（每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，每小題4分，共40分）1．二甲醚和乙醇互為同分異構(gòu)體，鑒別兩者可采用化學(xué)方法或物理方法，下列方法中不能對(duì)二者進(jìn)行鑒別的是()A．利用金屬鈉或金屬鉀 B．利用質(zhì)譜法C．利用紅外光譜法 D．利用核磁共振氫譜2．下列混合物的分離方法不可行的是()A．互溶的液態(tài)混合物可用分液的方法分離B．互不相溶的液態(tài)混合物可用分液的方法分離C．沸點(diǎn)不同的液態(tài)混合物可用蒸餾的方法分離D．氯化鈉和氧化銅形成的混合物可以按溶解、過濾、蒸發(fā)的順序分離3．在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰，且峰面積之比為3∶2的化合物是()4．下列說法中正確的是()A．在核磁共振氫譜中有5個(gè)吸收峰B．紅外光譜圖只能確定有機(jī)物中所含官能團(tuán)的種類和數(shù)目C．質(zhì)譜法不能用于相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定D．核磁共振氫譜、紅外光譜和質(zhì)譜都可用于分析有機(jī)物結(jié)構(gòu)5．只含有C、H、O、N的某有機(jī)物的簡(jiǎn)易球棍模型如圖所示，下列關(guān)于該有機(jī)物的說法不正確的是()A．該有機(jī)物屬于氨基酸B．該有機(jī)物的分子式為C3H7NO2C．該有機(jī)物與CH3CH2CH2NO2互為同系物D．該有機(jī)物的核磁共振氫譜有4組峰6．下列有關(guān)有機(jī)化合物的分離、提純、鑒別的方法不正確的是()A．用蒸餾的方法除去丁醇中的乙醚B．用分液的方法分離乙酸乙酯和乙醇C．用Na2CO3溶液鑒別乙酸和乙酸乙酯D．用核磁共振氫譜鑒別CH3COOCH2CH3與CH3CH2COOCH37．將CH3CHO(易溶于水，沸點(diǎn)為20.8℃的易揮發(fā)性液體)和CH3COOH分離的最佳方法是(A．加熱蒸餾B．加入Na2CO3后，通過萃取的方法分離C．加入燒堿溶液之后蒸出乙醛，再加入濃硫酸，蒸出乙酸D．和Na反應(yīng)后進(jìn)行分離8．已知某有機(jī)物A的核磁共振氫譜如下圖所示，下列說法中，錯(cuò)誤的是()

A．若A的分子式為C3H6O2，則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3COOCH3B．由核磁共振氫譜可知，該有機(jī)物分子中有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，且個(gè)數(shù)之比為123C．僅由其核磁共振氫譜無(wú)法得知其分子中的氫原子總數(shù)D．若A的化學(xué)式為C3H6O2，則其同分異構(gòu)體有三種9．分子式為C8H8的兩種同分異構(gòu)體X和Y。X是一種芳香烴，分子中只有一個(gè)環(huán)；Y俗稱立方烷，其核磁共振氫譜顯示只有一個(gè)吸收峰(即一種等效氫)。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．X既能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，也能使溴水褪色，還能發(fā)生加聚反應(yīng)B．X苯環(huán)上的二氯代物有5種C．X、Y均能燃燒，都有大量濃煙產(chǎn)生D．Y的二氯代物有三種10．按以下實(shí)驗(yàn)方案可從海洋動(dòng)物柄海鞘中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物。下列說法錯(cuò)誤的是()A．步驟(1)需要過濾裝置B．步驟(2)需要用到分液漏斗C．步驟(3)需要用到坩堝D．步驟(4)需要蒸餾裝置二、填空題（本題包括5個(gè)小題，共60分）11．(8分)可用于分離或提純的方法有：①分液；②鹽析；③過濾；④重結(jié)晶；⑤升華；⑥滲析；⑦萃取；⑧加熱分解；⑨蒸餾或分餾。(1)除去Ca(OH)2溶液中懸浮的CaCO3顆粒_________________；(2)除去Fe(OH)3膠體中混有的Cl－____________；(3)除去乙醇中溶解的少量食鹽____________；(4)分離石油中各種不同沸點(diǎn)范圍的成分____________；(5)除去固體碘中的少量碘化鈉____________；(6)除去氧化鈣中的碳酸鈣____________；(7)將苯和乙醚的混合物分離____________；(8)從溴苯和水中分離出溴苯____________。12．(12分)利用核磁共振技術(shù)可測(cè)定有機(jī)物分子的三維結(jié)構(gòu)。在有機(jī)物分子中，不同位置的氫原子的核磁共振氫譜中給出的特征峰也不同，根據(jù)特征峰可以確定有機(jī)物分子中氫原子的種類和數(shù)目。例如，乙醚的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2OCH2CH3，其核磁共振氫譜中給出的特征峰有兩個(gè)，如圖所示：(1)下列物質(zhì)中，其核磁共振氫譜給出的特征峰只有一個(gè)的是________。A．CH3CH3 B．CH3COOHC．CH3COOCH3 D．CH3COCH3(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2，A的核磁共振氫譜如圖所示，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________，請(qǐng)預(yù)測(cè)B的核磁共振氫譜上有________個(gè)特征峰。(3)用核磁共振氫譜的方法來(lái)研究C2H6O的結(jié)構(gòu)，請(qǐng)簡(jiǎn)要說明根據(jù)核磁共振氫譜的結(jié)果來(lái)確定C2H6O分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的方法：___________________________________________________。13．(12分)一定條件下，有機(jī)化合物Y可發(fā)生重排反應(yīng)：回答下列問題。(1)X中含氧官能團(tuán)的名稱是________；鑒別Y、Z可選用的試劑是__________。(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得Z的沸點(diǎn)比X的高，其原因是。(3)Y與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(4)與Y具有相同官能團(tuán)且屬于芳香化合物的同分異構(gòu)體還有________種(不考慮立體異構(gòu))，其中核磁共振氫譜有4組峰，且峰面積之比為3∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是(任寫一種)。14．(12分)回答下列問題。Ⅰ.麻黃素又稱黃堿，是我國(guó)特定中藥材麻黃中所含有的一種生物堿。經(jīng)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)為，下列各物質(zhì)與麻黃素互為同分異構(gòu)體的是__________(填字母，下同)，互為同系物的是__________。Ⅱ.有機(jī)化合物C常用于食品行業(yè)。已知9.0gC在足量O2中充分燃燒，將生成的混合氣體依次通過足量的濃硫酸和堿石灰，分別增重5.4g和13.2g，經(jīng)檢驗(yàn)剩余氣體為O2。(1)C分子的質(zhì)譜圖如圖所示，從圖中可知其相對(duì)分子質(zhì)量是____，則C的分子式是________。(2)C能與NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng)，C一定含有的官能團(tuán)是____________(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。(3)C分子的核磁共振氫譜有4個(gè)峰，峰面積之比是1∶1∶1∶3，則C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。(4)0.1molC與1.0mol·L－1的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，需溶液的體積是____mL。15．(16分)苯甲酸廣泛應(yīng)用于制藥和化工行業(yè)。某同學(xué)嘗試用甲苯的氧化反應(yīng)制備苯甲酸。實(shí)驗(yàn)方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃已知：苯甲酸的相對(duì)分子質(zhì)量為122，熔點(diǎn)為122.4℃，在25℃和95℃時(shí)溶解度分別為0.3g(1)操作Ⅰ為________，操作Ⅱ?yàn)開_______。(2)無(wú)色液體A是________，定性檢驗(yàn)A的試劑是__________________，現(xiàn)象是________________。(3)測(cè)定白色固體B的熔點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)其在115℃開始熔化，達(dá)到130℃時(shí)仍有少量不熔。該同學(xué)推測(cè)白色固體B是苯甲酸與序號(hào)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①將白色固體B加入水中，加熱溶解，____________得到白色晶體和無(wú)色濾液—②取少量濾液于試管中，_____________生成白色沉淀濾液含Cl－③干燥白色晶體，______________白色晶體是苯甲酸(4)純度測(cè)定：稱取1.220g產(chǎn)品，配成100mL甲醇溶液，移取25.00mL溶液，滴定，消耗KOH的物質(zhì)的量為2.40×10－3mol，產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算表達(dá)式為____________________，計(jì)算結(jié)果為________(保留兩位有效數(shù)字)。答案及解析1．答案：B解析：二甲醚和乙醇的相對(duì)分子質(zhì)量相等，故不能采用質(zhì)譜法鑒別。2．答案：A解析：A互溶的液態(tài)混合物可用蒸餾的方法分離。3．答案：D解析：A中化合物有2種氫，氫原子數(shù)之比為3∶1；B中化合物有3種氫，氫原子數(shù)之比為3∶1∶1；C中有3種氫，氫原子數(shù)之比為1∶3∶4；D中有2種氫，氫原子數(shù)之比為3∶2。4．答案：D解析：A項(xiàng)，此物質(zhì)有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，有3個(gè)吸收峰；B項(xiàng)，紅外光譜只能確定化學(xué)鍵和官能團(tuán)的種類，不能確定其數(shù)目；C項(xiàng)，質(zhì)譜圖中，最大質(zhì)荷比即為有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量。5．答案：C解析：根據(jù)有機(jī)物的成鍵特點(diǎn)，該有機(jī)物為，含有氨基和羧基，屬于氨基酸，A對(duì)；其分子式為C3H7NO2，與CH3CH2CH2NO2互為同分異構(gòu)體，B對(duì)，C錯(cuò)；該有機(jī)物中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，則核磁共振氫譜有4組峰，D對(duì)。6．答案：B解析：丁醇、乙醚互溶，但沸點(diǎn)不同，則蒸餾可分離，故A正確；乙酸乙酯和乙醇互溶，不能分液分離，應(yīng)選蒸餾法，故B錯(cuò)誤；乙酸與碳酸鈉反應(yīng)生成氣體，乙酸乙酯與碳酸鈉溶液分層，現(xiàn)象不同可鑒別，故C正確；CH3COOCH2CH3與CH3CH2COOCH3中均含3種H，但各種氫原子的具體位置不同，則二者的核磁共振氫譜中峰的位置不相同，可以用核磁共振氫譜來(lái)鑒別，故D正確。7．答案：C解析：盡管乙醛沸點(diǎn)僅為20.8℃，而乙酸沸點(diǎn)為117.9℃，但考慮到兩者均易揮發(fā)，因此8．答案：A解析：由核磁共振氫譜可知，其分子中含有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，峰的面積之比等于其原子個(gè)數(shù)之比，但不能確定具體個(gè)數(shù)，故B、C正確；由A的分子式C3H6O2可知，其同分異構(gòu)體有3種：CH3COOCH3、CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3。其中有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子且個(gè)數(shù)之比為123的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3。故正確答案為A。9．答案：B解析：分子式為C8H8的X是一種芳香烴，分子中只有一個(gè)環(huán)，則X是苯乙烯，其苯環(huán)上的二氯代物采用定一移一法有：共6種，故B錯(cuò)誤。10．答案：C解析：步驟(1)的操作應(yīng)為過濾，需要過濾裝置；步驟(2)分液得到水層和有機(jī)層，需用到分液漏斗；步驟(3)的操作應(yīng)為蒸發(fā)結(jié)晶，需用蒸發(fā)皿而不是坩堝；步驟(4)從有機(jī)層中分離出甲苯需用蒸餾的方法。11.答案：(1)③(2)⑥(3)⑨(4)⑨(5)⑤(6)⑧(7)⑨(8)①12.答案：(1)AD(2)BrCH2CH2Br兩(3)若圖譜中給出了3個(gè)吸收峰(信號(hào))，則說明C2H6O的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3CH2OH；若圖譜中給出了1個(gè)吸收峰，則說明C2H6O的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3OCH3解析：(1)由題意可知，核磁共振氫譜中峰的數(shù)目與分子中氫原子化學(xué)環(huán)境相關(guān)，有幾種化學(xué)環(huán)境的氫原子就有幾個(gè)峰，要求該化合物的核磁共振氫譜只有一個(gè)峰，則只有一種化學(xué)環(huán)境的氫原子，所以A、D都符合；(2)由A的氫譜圖中只有一個(gè)峰，可得A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為BrCH2CH2Br，而B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式只能是CH3CHBr2；(3)根據(jù)C2H6O能寫出的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式只有2種：CH3CH2OH和CH3OCH3，所以如果氫譜中存在3個(gè)峰，則為乙醇；如果氫譜中存在1個(gè)峰，則為甲醚。13.答案：(1)(酚)羥基、羰基(或酮基)濃溴水或FeCl3溶液(2)Z形成分子間氫鍵，X形成分子內(nèi)氫鍵，故Z的沸點(diǎn)比X的高(3)＋＋CH3COONa＋H2O(4)5或解析：(1)由X的結(jié)構(gòu)可知，其中所含的官能團(tuán)有羰基和羥基；Z中存在酚羥基，可通過濃溴水或氯化鐵溶液鑒別Y和Z；(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得Z的沸點(diǎn)比X的高，是因?yàn)閄中羥基和羰基處于鄰位，易形成分子內(nèi)氫鍵，而Z容易形成分子間氫鍵，導(dǎo)致其沸點(diǎn)較高；(3)Y中含有酯基，與足量NaOH溶液發(fā)生水解反應(yīng)，反應(yīng)為＋＋CH3COONa＋H2O；(4)與Y具有相同官能團(tuán)且屬于芳香化合物，若取代基只有一個(gè)，有—COOCH3和HCOOCH2—兩種，若取代基有兩個(gè)：分別為—CH3和—OOCH，在苯環(huán)上有鄰、間、對(duì)三種結(jié)構(gòu)，共5種符合題意，其中核磁共振氫譜有4組峰，且峰面積之比為3∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為或。14.答案：Ⅰ.DECⅡ.(1)90C3H6O3(3)(4)100解析：Ⅰ.麻黃素的分子式為C10H15ON，屬于醇類，A的分子式為C9H13ON，屬于酚類，與麻黃素不是同系物，不是同分異構(gòu)體；B的分子式為C11H17ON，屬于醚類，與麻黃素不是同系物，不是同分異構(gòu)體；C的分子式為C9H13ON，屬于醇類，與麻黃素是同系物，不是同分異構(gòu)體；D的分子式為C10H15ON，屬于酚類，含有羥基，與麻黃素不是同系物，是同分異構(gòu)體；E的分子式為C10H15ON，屬于醇類，與麻黃素不是同系物，是同分異構(gòu)體。Ⅱ.(1)根據(jù)圖像可知，C分子的相對(duì)分子質(zhì)量為90；9.0gC即0.1mol，生成0.3mol的水和0.3mol的二氧化碳，則含有3個(gè)碳原子、6個(gè)氫原子，其余為氧原子，分子式為C3H6O3；(2)C能與NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng)，則一定含有羧基；(3)C分子的核磁共振氫譜有4個(gè)峰，峰面積之比是1∶1∶1∶3，則含有一個(gè)羧基、一個(gè)羥基、一個(gè)甲基，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；(4)0.1molC中含有0.1mol的羧基，羧基可與NaOH反應(yīng)，而醇羥基不反應(yīng)，則與100mL1.0mol·L－1的氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng)。1