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清單04有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與研究方法01有機(jī)化合物的分類方法一、依據(jù)碳骨架分類1.有機(jī)化合物的分類依據(jù):碳骨架、官能團(tuán)。2.依據(jù)碳骨架分類:鏈狀化合物、環(huán)狀化合物。二、依據(jù)官能團(tuán)分類1.烴的衍生物與官能團(tuán)(1)烴的衍生物:烴分子中的氫原子被其他原子或原子團(tuán)所取代而生成的一系列化合物,如CH3Cl、CH3OH、HCHO等。(2)官能團(tuán):決定有機(jī)化合物特性的原子或原子團(tuán)。2.依據(jù)官能團(tuán)分類有機(jī)化合物類別官能團(tuán)(名稱和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)代表物(名稱和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)烴烷烴—甲烷CH4烯烴碳碳雙鍵乙烯CH2=CH2炔烴碳碳三鍵—C≡C—乙炔CH≡CH芳香烴—苯烴的衍生物鹵代烴碳鹵鍵溴乙烷CH3CH2Br醇羥基—OH乙醇CH3CH2OH酚羥基—OH苯酚醚醚鍵乙醚CH3CH2OCH2CH3醛醛基乙醛CH3CHO酮酮羰基丙酮CH3COCH3羧酸羧基乙酸CH3COOH酯酯基乙酸乙酯CH3COOCH2CH3胺氨基—NH2甲胺CH3NH2酰胺酰胺基乙酰胺CH3CONH2三、復(fù)雜有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中官能團(tuán)的識(shí)別與判斷1.同官能團(tuán)不同類別如醇和酚官能團(tuán)都為羥基,但類別不同,化學(xué)性質(zhì)也不相同。醇:羥基與脂肪烴、脂環(huán)烴或與芳香烴側(cè)鏈上的碳原子相連。如、、等。酚:羥基與苯環(huán)上的碳原子直接相連。如、、等。2.“相似”官能團(tuán)的判斷(1)醛基與酮羰基:酮羰基“”兩端均為烴基,而醛基中“”至少一端與H原子相連。屬于酮,而屬于醛。(2)羧基與酯基:中,若R2為氫原子則為羧基,若R2為烴基,則為酯基。屬于酸,而屬于酯。【例1】(23-24高二下·山東東營(yíng)·期中)有機(jī)化合物有不同的分類方法,下列說法正確的是()①依據(jù)組成元素分:烴、烴的衍生物②依據(jù)碳骨架分:鏈狀化合物、環(huán)狀化合物③依據(jù)官能團(tuán)分:烯烴、醇、羧酸、酯等A.僅①③ B.僅①②C.①②③ D.僅②③【答案】C【解析】①依據(jù)組成元素分,只含有C、H兩種元素的有機(jī)化合物屬于烴,除C、H元素外還含有其他元素的有機(jī)化合物屬于烴的衍生物;②依據(jù)碳骨架分,不含碳環(huán)的有機(jī)化合物屬于鏈狀化合物,含有碳環(huán)的有機(jī)化合物屬于環(huán)狀化合物;③依據(jù)官能團(tuán)分,可分為烯烴、炔烴、醇、酚、醛、羧酸、酯等有機(jī)化合物。02有機(jī)化合物中的共價(jià)鍵在有機(jī)化合物的分子中,碳原子通過共用電子對(duì)與其他原子形成不同類型的共價(jià)鍵,共價(jià)鍵的類型和極性對(duì)有機(jī)化合物的性質(zhì)有很大的影響。1.有機(jī)化合物中共價(jià)鍵的類型(1)根據(jù)原子軌道的重疊方式可分為σ鍵和π鍵。σ鍵π鍵原子軌道重疊方式沿鍵軸方向以“頭碰頭”形式相互重疊以“肩并肩”形式從側(cè)面重疊原子軌道重疊程度大小鍵的強(qiáng)度較大較小能否繞鍵軸旋轉(zhuǎn)能,化學(xué)鍵不會(huì)斷裂否(2)根據(jù)成鍵原子形成共用電子對(duì)的數(shù)目可分為單鍵、雙鍵、三鍵,它們與σ鍵和π鍵的關(guān)系:有機(jī)化合物的共價(jià)鍵eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(單鍵只含σ鍵,雙鍵中含有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵,三鍵中含有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵))(3)共價(jià)鍵的類型與有機(jī)反應(yīng)類型的關(guān)系σ鍵不易斷裂,能發(fā)生取代反應(yīng),如CH4等;π鍵比較容易斷裂,π鍵更活潑,能發(fā)生加成反應(yīng),如CH2=CH2、CH≡CH等。2.共價(jià)鍵的極性與有機(jī)反應(yīng)由于不同的成鍵原子間電負(fù)性的差異,共用電子對(duì)會(huì)發(fā)生偏移。偏移的程度越大,共價(jià)鍵極性越強(qiáng),在反應(yīng)中越容易發(fā)生斷裂。因此有機(jī)化合物的官能團(tuán)及其鄰近的化學(xué)鍵往往是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活性部位。(1)乙醇與鈉的反應(yīng)→+H2↑(2)乙醇與氫溴酸的反應(yīng)由于羥基中氧原子的電負(fù)性較大,乙醇分子中的碳氧鍵極性也較強(qiáng),也可斷裂,如乙醇與氫溴酸的反應(yīng):+H—Breq\o(→,\s\up7(△))+H2O?!纠?】(23-24高二下·遼寧大連·期中)下列分子中,既有非極性鍵又含有π鍵的分子是()A.C2H4Cl2 B.HCHOC.H2O D.CH2=CH—CH3【答案】D【解析】CH2=CH—CH3中存在C=C、C—C非極性鍵,C=C中含有π鍵。03有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象1.同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體(1)同分異構(gòu)現(xiàn)象:化合物具有相同的分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。(2)同分異構(gòu)體:具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物的互稱。(3)特點(diǎn):一般情況下,有機(jī)化合物分子中的碳原子數(shù)目越多,其同分異構(gòu)體的數(shù)目也越多。(4)C5H12的三種同分異構(gòu)體:正戊烷CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、異戊烷、新戊烷。2.同分異構(gòu)現(xiàn)象的類型3.構(gòu)造異構(gòu)現(xiàn)象異構(gòu)類別實(shí)例碳架異構(gòu)C4H10:CH3—CH2—CH2—CH3正丁烷異丁烷位置異構(gòu)C4H8:CH2=CH—CH2—CH31-丁烯CH3—CH=CH—CH32-丁烯C6H4Cl2:、、鄰二氯苯間二氯苯對(duì)二氯苯官能團(tuán)異構(gòu)C2H6O:、乙醇二甲醚【例3】(23-24高二下·浙江衢州·期中)下列關(guān)于同分異構(gòu)體異構(gòu)方式的說法中,不正確的是()A.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2屬于碳架異構(gòu)B.H3CC≡CCH3和CH2=CHCH=CH2屬于官能團(tuán)異構(gòu)C.CH2=C(CH3)2和CH3CH=CHCH3屬于官能團(tuán)異構(gòu)D.和屬于位置異構(gòu)【答案】C【解析】A中CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2碳的骨架不同,前者沒有支鏈,后者有支鏈,屬于碳架異構(gòu);B中兩物質(zhì)官能團(tuán)類別不同,屬于官能團(tuán)異構(gòu);C中CH2=C(CH3)2和CH3CH=CHCH3的官能團(tuán)相同,屬于碳架異構(gòu)、位置異構(gòu);D中甲基與—OH在苯環(huán)上的位置不同,屬于位置異構(gòu)。04有機(jī)化合物的分離、提純一、研究有機(jī)化合物的基本步驟分離、提純→確定實(shí)驗(yàn)式→確定分子式→確定分子結(jié)構(gòu)二、分離、提純的區(qū)別與原則1.區(qū)別:分離是把混合物分成幾種純凈物;提純是除去雜質(zhì),雜質(zhì)不用進(jìn)行恢復(fù)。2.原則:①“不增”(不引入新的雜質(zhì))。②“不減”(不減少被提純物)。③“易分離”(被提純物與雜質(zhì)易分離)。④“易復(fù)原”(被提純物易復(fù)原)。三、有機(jī)化學(xué)中常用的分離、提純方法1.蒸餾(1)原理:利用沸點(diǎn)差異分離和提純液態(tài)有機(jī)化合物。(2)適用條件:①液態(tài)有機(jī)物中含有少量雜質(zhì);②有機(jī)物熱穩(wěn)定性較高;③有機(jī)物與雜質(zhì)的沸點(diǎn)相差較大(大于30℃)。(3)蒸餾的實(shí)驗(yàn)裝置及注意事項(xiàng)①實(shí)驗(yàn)裝置:在橫線上寫出相應(yīng)儀器的名稱②注意事項(xiàng)a.蒸餾燒瓶底部要墊陶土網(wǎng),燒瓶?jī)?nèi)液體體積約為其容積的eq\f(1,3)~eq\f(2,3);b.溫度計(jì)水銀球位置:蒸餾燒瓶的支管口處;c.加碎瓷片的目的:防止液體暴沸;d.冷凝管中水的流向:下口流入,上口流出;e.先通冷凝水再加熱蒸餾燒瓶。2.萃取(1)原理①液-液萃取:利用待分離組分在兩種不互溶的溶劑中的溶解度不同,將其從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑的過程。②固-液萃取:用溶劑從固體物質(zhì)中溶解出待分離組分的過程。(2)萃取劑及其選擇條件①萃取用的溶劑稱為萃取劑,常用的萃取劑有乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等。②萃取劑的選擇條件a.萃取劑與原溶劑不互溶;b.溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度遠(yuǎn)大于在原溶劑中的溶解度;c.萃取劑與原溶液中的成分不反應(yīng)。(3)裝置及操作要求裝置(寫出相應(yīng)儀器的名稱)操作要求加萃取劑后充分振蕩,靜置分層后,將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗口上的小孔。注意漏斗下端管口尖嘴部分緊靠燒杯內(nèi)壁。打開分液漏斗活塞,下層液體從下口放出,并及時(shí)關(guān)閉活塞,上層液體從上口倒出【特別提醒】將萃取后的兩層液體分開的操作,稱為分液。分液也可以單獨(dú)進(jìn)行,用來分離互不相溶的兩種液體。3.重結(jié)晶(1)原理:利用被提純物質(zhì)與雜質(zhì)在同一溶劑中的溶解度不同而將雜質(zhì)除去。(2)選擇溶劑的條件①雜質(zhì)在溶劑中的溶解度很小或很大;②被提純的有機(jī)物在此溶劑中的溶解度受溫度的影響較大,能夠進(jìn)行冷卻結(jié)晶。結(jié)晶與重結(jié)晶的比較結(jié)晶重結(jié)晶含義物質(zhì)從溶液中以晶體形式析出的過程。包括“冷卻結(jié)晶法”和“蒸發(fā)結(jié)晶法”將晶體溶于溶劑,使之重新從溶液中結(jié)晶析出的過程相關(guān)操作冷卻結(jié)晶法:將熱的飽和溶液慢慢冷卻析出晶體,適用于溶解度隨溫度變化大的物質(zhì),如KNO3。蒸發(fā)結(jié)晶法:把溶液蒸發(fā)至大量晶體析出,適用于溶解度隨溫度變化不大的物質(zhì),如NaCl先加熱溶解,趁熱過濾后再冷卻結(jié)晶,如提純苯甲酸目的獲得晶體提純或分離物質(zhì)【例4】(23-24高二下·廣東珠海·期中)下列有關(guān)苯甲酸重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)的說法錯(cuò)誤的是()A.溶解粗苯甲酸過程中,加熱、玻璃棒攪拌均能提高苯甲酸的溶解度B.苯甲酸溶解時(shí),若加水加熱后仍有不溶物,說明該不溶物是不溶性雜質(zhì)C.過濾時(shí),趁熱過濾可防止苯甲酸晶體提前析出D.冷卻結(jié)晶時(shí),溫度過低雜質(zhì)將析出,故此時(shí)溫度不是越低越好【答案】A【解析】加熱能提高苯甲酸的溶解速率,也能提高苯甲酸的溶解度,但攪拌只能提高溶解速率,不能改變?nèi)芙舛?,A錯(cuò)誤;苯甲酸溶解時(shí),若加水加熱后仍有不溶物,說明該不溶物是不溶性雜質(zhì),B正確;過濾時(shí),趁熱過濾可防止苯甲酸晶體提前析出,C正確;冷卻結(jié)晶時(shí),溫度過低雜質(zhì)將析出,故此時(shí)溫度不是越低越好,D正確。05確定實(shí)驗(yàn)式和分子式1.確定實(shí)驗(yàn)式(1)原理:將一定量的有機(jī)化合物燃燒,轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)化合物(如C→CO2,H→H2O),并通過測(cè)定無(wú)機(jī)物的質(zhì)量,推算出該有機(jī)化合物所含各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),然后計(jì)算出該有機(jī)化合物分子內(nèi)各元素原子的最簡(jiǎn)整數(shù)比,確定其實(shí)驗(yàn)式(也稱最簡(jiǎn)式)。(2)元素分析方法①李比希法C、H、O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)eq\o(→,\s\up7(÷摩爾質(zhì)量))C、H、O的原子個(gè)數(shù)比eq\o(→,\s\up7(最簡(jiǎn)比))實(shí)驗(yàn)式。②元素分析儀元素定量分析使用現(xiàn)代化的元素分析儀,分析的精確度和分析速度都達(dá)到了很高的水平。2.確定分子式(1)確定相對(duì)分子質(zhì)量①質(zhì)譜法a.原理:質(zhì)譜儀用高能電子流等轟擊樣品,使有機(jī)分子失去電子,形成帶正電荷的分子離子和碎片離子等。這些離子因質(zhì)量不同、電荷不同,在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)行為不同。計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行分析后,得到它們的相對(duì)質(zhì)量與電荷數(shù)的比值,即質(zhì)荷比。b.質(zhì)譜圖:以質(zhì)荷比為橫坐標(biāo),以各類離子的相對(duì)豐度為縱坐標(biāo),根據(jù)記錄結(jié)果所建立的坐標(biāo)圖。②計(jì)算法相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)值上等于摩爾質(zhì)量(以g·mol-1為單位時(shí))的值。a.標(biāo)況密度法:已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度ρ,摩爾質(zhì)量:M=ρ×22.4L·mol-1。b.相對(duì)密度法:根據(jù)氣體A相對(duì)于氣體B(已知)的相對(duì)密度d:MA=d×MB。c.混合氣體平均摩爾質(zhì)量:eq\x\to(M)=eq\f(m總,n總)。(2)確定分子式在確定了物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)式(最簡(jiǎn)式)和相對(duì)分子質(zhì)量之后,就可進(jìn)一步確定其分子式。分子式是實(shí)驗(yàn)式的整數(shù)倍?!纠?】(23-24高二下·福建莆田·期中)某有機(jī)物蒸氣完全燃燒需三倍于其體積的氧氣,產(chǎn)生二倍于其體積的二氧化碳(體積均在相同狀況下測(cè)定),該有機(jī)物可能是()A.C3H7OH B.CH3CHOC.CH3COCH3 D.C2H4【答案】D【解析】設(shè)有機(jī)物分子式為CxHyOz,燃燒的通式為CxHyOz+(x+eq\f(y,4)-eq\f(z,2))O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))xCO2+eq\f(y,2)H2O,解得x=2,y-2z=4。由x=2知A、C項(xiàng)不合題意;B項(xiàng),把y=4,z=1代入y-2z=4知不合題意,故答案選D。06確定分子結(jié)構(gòu)1.紅外光譜(1)原理:不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)對(duì)紅外線的吸收頻率不同,在紅外光譜圖上將處于不同的位置。(2)作用:獲得分子中所含化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。2.核磁共振氫譜(1)原理:用電磁波照射含氫元素的化合物,處于不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子因產(chǎn)生共振時(shí)吸收電磁波的頻率不同,相應(yīng)的信號(hào)在譜圖上出現(xiàn)的位置不同,具有不同的化學(xué)位移,而且吸收峰的面積與氫原子數(shù)成正比。(2)作用:獲得有機(jī)物分子中有幾種處于不同化學(xué)環(huán)境的氫原子及它們的相對(duì)數(shù)目等信息,吸收峰數(shù)目=氫原子種類數(shù),吸收峰面積比=氫原子數(shù)目比。3.X射線衍射(1)原理:X射線是一種波長(zhǎng)很短的電磁波,它和晶體中的原子相互作用可以產(chǎn)生衍射圖。(2)作用:可獲得分子結(jié)構(gòu)的有關(guān)數(shù)據(jù),如鍵長(zhǎng)、鍵角等,用于有機(jī)化合物晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定。【例6】(23-24高二下·江蘇宿遷·期中)某有機(jī)物A的分子式為,對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行光譜分析如圖所示,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
A. B.C. D.【答案】B【解析】該有機(jī)物分子式為C4H10O,紅外光譜顯示存在甲基(-CH3),亞甲基(-CH2-)和醚鍵,由核磁共振氫譜可知存在兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,由此可知:A.此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式種有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,A錯(cuò)誤;B.此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式種有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,且存在醚鍵、甲基和亞甲基,B正確;C.此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式種有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,C錯(cuò)誤;D.此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式種有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,D錯(cuò)誤;故選B。1.(23-24高二上·湖北恩施·期末)儀器分析是指采用比較復(fù)雜或特殊的儀器設(shè)備,通過測(cè)量物質(zhì)的某些物理或物理化學(xué)性質(zhì)的參數(shù)及其變化來獲取物質(zhì)的化學(xué)組成、成分含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)等信息的一類方法。下列說法不正確的是A.利用光譜儀獲取的特征譜線鑒定元素種類 B.利用X射線衍射儀測(cè)定晶體的結(jié)構(gòu)C.利用紅外光譜儀測(cè)定共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)和鍵角 D.利用質(zhì)譜儀測(cè)定分子的相對(duì)分子質(zhì)量【答案】C【解析】A.不同元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜不同,則可以利用光譜儀獲取的特征譜線來鑒定元素種類,A正確;B.X射線衍射儀基于X射線通過晶體或樣品時(shí)發(fā)生的衍射現(xiàn)象,利用衍射出的X射線圖案來分析樣品的晶體結(jié)構(gòu),則可以利用X射線衍射儀測(cè)定晶體的結(jié)構(gòu),B正確;C.紅外光譜儀是用來獲得分子中所含化學(xué)鍵或官能團(tuán)信息的,不能測(cè)定共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)和鍵角,C錯(cuò)誤;D.利用質(zhì)譜儀可獲得有機(jī)物的質(zhì)荷比,一般最大質(zhì)荷比等于其相對(duì)分子質(zhì)量,可以快速、精確地測(cè)定分子的相對(duì)分子質(zhì)量,D正確;故選C。2.(23-24高二下·浙江寧波·期中)下列說法不正確的是A.紅外光譜可以用于確定有機(jī)物分子中的基團(tuán)B.利用質(zhì)譜儀無(wú)法區(qū)分乙醇和二甲醚C.用射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)定乙酸的相對(duì)分子質(zhì)量D.與的核磁共振氫譜譜圖是不完全相同的【答案】C【解析】A.不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)的吸收頻率不同,在紅外光譜上所處的位置不同,所以紅外光譜能確定有機(jī)物分子中的基團(tuán),A正確;B.質(zhì)譜儀可以用于確定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量,乙醇和二甲醚互為同分異構(gòu)體,相對(duì)分子質(zhì)量相同,無(wú)法區(qū)別,B正確;C.質(zhì)譜儀可以用于確定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量,射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)定乙酸的相對(duì)分子質(zhì)量,C錯(cuò)誤;D.與的核磁共振氫譜譜圖均有兩個(gè)峰,但位置不同,D正確;故選C。3.(23-24高二下·河北邢臺(tái)·期中)贊皇大棗的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富,被譽(yù)為“百果之首”“天然維生素之王”。其富含的一種有機(jī)物M的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法正確的是A.可以利用質(zhì)譜儀測(cè)出有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量和官能團(tuán)的種類B.M含有的官能團(tuán)的名稱為羥基、醛基C.M能與氯水在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)D.M可能形成分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵【答案】D【解析】A.質(zhì)譜儀可以測(cè)出有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量,測(cè)定分子中官能團(tuán)的種類應(yīng)該用紅外光譜儀,A錯(cuò)誤;B.M含有的官能團(tuán)的名稱為羥基、羧基,B錯(cuò)誤;C.能在光照條件下與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)的是烷烴或烷基中與飽和碳原子相連的氫,且Cl2需為氣態(tài),M中沒有飽和碳原子,C錯(cuò)誤;D.M中有羧基和羥基,與羧基處于間位的羥基可以與羧基形成分子內(nèi)氫鍵,與羧基處于對(duì)位的羥基可以與其他M分子形成分子間氫鍵,D正確;本題選D。4.(23-24高二下·四川綿陽(yáng)·期中)1,3-丁二烯(CH2=CH-CH=CH2)和1-丁炔(CHC-CH2-CH3)在下列哪一種檢測(cè)儀上顯示出的信號(hào)是完全相同的A.元素分析儀 B.質(zhì)譜儀 C.紅外光譜儀 D.核磁共振儀【答案】A【解析】A.組成相同,由元素分析儀顯示的信號(hào)(或數(shù)據(jù))完全相同,A符合題意;B.1,3-丁二烯(CH2=CH-CH=CH2)和1-丁炔(CH≡C-CH2-CH3)互為同分異構(gòu)體,質(zhì)譜儀能用高能電子流等轟擊樣品分子,使該分子失去電子變?yōu)閹д姾傻姆肿与x子和碎片離子,同分異構(gòu)體得到的碎片不同,B不符合題意;C.二者的結(jié)構(gòu)不同,官能團(tuán)不同,紅外光譜儀不同,C不符合題意;D.分子中氫原子的種類不同:前者4種氫后者三種氫,核磁共振儀不同,D不符合題意;故選A。5.(23-24高二下·江蘇徐州·期中)下列關(guān)于有機(jī)物的說法正確的是A.乙炔是含碳量最高的有機(jī)物B.同分異構(gòu)現(xiàn)象是有機(jī)物種類繁多的原因之一C.有機(jī)物只存在于動(dòng)植物體內(nèi)D.燃燒生成CO2和H2O的有機(jī)物中一定含有碳、氫、氧三種元素【答案】B【解析】A.乙炔不是含碳量最高的有機(jī)物,比如奈C10H8,故A錯(cuò)誤;B.同分異構(gòu)現(xiàn)象是有機(jī)物種類繁多的原因之一,故B正確;C.最初的有機(jī)物來自于動(dòng)植物體內(nèi),現(xiàn)在更多的有機(jī)物是人工合成的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.甲烷完全燃燒的產(chǎn)物是CO2和H2O,但甲烷僅由碳、氫兩種元素組成,D項(xiàng)錯(cuò)誤;故選B。6.(23-24高二下·河北保定·期中)下列說法正確的是A.利用質(zhì)譜儀可判斷有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中共軛程度的大小B.利用紅外光譜儀可以確定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量C.利用射線衍射儀可以測(cè)定青蒿素的組成元素D.利用核磁共振氫譜能根據(jù)分子式推測(cè)某些有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)【答案】C【解析】A.質(zhì)譜儀用于測(cè)定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量,不能確定結(jié)構(gòu)特征,故A錯(cuò)誤;B.質(zhì)譜儀用于測(cè)定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量,紅外光譜儀用來測(cè)定有機(jī)中的官能團(tuán),故B錯(cuò)誤;C.射線衍射儀用于確定晶體結(jié)構(gòu),不能測(cè)定元素組成,故C錯(cuò)誤;D.利用核磁共振氫譜可確定氫原子的種類以及個(gè)數(shù)比,從而判斷有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu),故D正確;故選:C。7.(23-24高二上·安徽蚌埠期中)研究有機(jī)物的一般步驟:分離提純→確定最簡(jiǎn)式→確定分子式→確定結(jié)構(gòu)式。以下研究有機(jī)物的方法錯(cuò)誤的是A.蒸餾——分離提純液態(tài)有機(jī)混合物B.燃燒法——研究確定有機(jī)物成分的有效方法C.核磁共振氫譜——通常用于分析有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量D.紅外光譜——確定有機(jī)物分子中的官能團(tuán)或化學(xué)鍵【答案】C【解析】A.蒸餾是利用互溶液態(tài)混合物中各成分的沸點(diǎn)不同而進(jìn)行物質(zhì)分離的方法,液態(tài)有機(jī)混合物中各成分沸點(diǎn)不同,因而可采取蒸餾,故A正確;B.利用燃燒法,能得到有機(jī)物燃燒后的無(wú)機(jī)產(chǎn)物,并作定量測(cè)定,最后算出各元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù),得到實(shí)驗(yàn)式或最簡(jiǎn)式,故B正確;C.核磁共振氫譜確定的是等效氫原子的種類和數(shù)量,故C錯(cuò)誤;D.不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)吸收頻率不同,在紅外光譜圖上處于不同的位置,所以紅外光譜圖能確定有機(jī)物分子中的化學(xué)鍵或官能團(tuán),故D正確;故答案為:C。8.(23-24高二下·北京·期中)有機(jī)物X經(jīng)質(zhì)譜檢測(cè)其相對(duì)分子質(zhì)量為100,將10.0gX在足量中充分燃燒,并使其產(chǎn)物依次通過足量的無(wú)水和KOH濃溶液,發(fā)現(xiàn)無(wú)水增重7.2g,KOH濃溶液增重22.0g。X能發(fā)生銀鏡反應(yīng),且X的核磁共振氫譜圖上有3個(gè)吸收峰,峰面積之比是6︰1︰1。據(jù)以上信息推測(cè)X的結(jié)構(gòu)為A. B.C. D.【答案】B【解析】CaCl2吸收產(chǎn)生的H2O,KOH濃溶液吸收產(chǎn)生的CO2。已知CaCl2增重7.2g,即m(H2O)=7.2g,則n(H)=2n(H2O)=。KOH濃溶液增重22.0g=m(CO2),n(C)=n(CO2)=,10g該有機(jī)物中H的質(zhì)量為0.8g、C的質(zhì)量為0.5×12g=6g、O的質(zhì)量為10-0.8-6=3.2g,則n(O)=0.2mol,該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式為C5H8O2,該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為100,則其化學(xué)式為C5H8O2,不飽和度為2,X能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明含有醛基的結(jié)構(gòu),且X的核磁共振氫譜圖上有3個(gè)吸收峰,峰面積之比是6︰1︰1,即該物質(zhì)中含有2個(gè)-CH3,符合的是,故答案選B。9.(23-24高二下·河南南陽(yáng)·期中)化合物X的分子式為,X分子中只含一個(gè)苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個(gè)取代基,其紅外光譜和核磁共振氫譜如圖。下列關(guān)于X的說法中不正確的是A.X分子屬于酯類化合物B.X在一定條件下可與3mol發(fā)生加成反應(yīng)C.符合題中X分子結(jié)構(gòu)特征的有機(jī)物有1種D.與X屬于同類化合物的同分異構(gòu)體有4種(不包含X)【答案】D【分析】化合物X的分子式為C8H8O2,X分子中只含一個(gè)苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個(gè)取代基,其核磁共振氫譜有4個(gè)峰且面積之比為1:2:2:3,說明分子中含有4種H原子,根據(jù)含有一個(gè)取代基的苯環(huán)上有三種氫原子,個(gè)數(shù)分別為1、2、2,所以剩余側(cè)鏈上的3個(gè)氫等效,為-CH3,結(jié)合紅外光譜可知,分子中存在酯基,且存在結(jié)構(gòu),故有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為?!窘馕觥緼.X為,含有酯基,屬于酯類化合物,故A正確;B.X含有一個(gè)苯環(huán),苯環(huán)在一定條件下可與3molH2發(fā)生加成反應(yīng),故B正確;C.結(jié)合分析,X只有一種,故C正確;D.含有酯基、苯環(huán),若為羧酸與醇形成的酯有:甲酸苯甲酯,苯甲酸甲酯,若為羧酸與酚形成的酯,可以是乙酸酚酯,可以是甲酸與酚形成的酯,甲基有鄰、間、對(duì)三種位置,所以共6種異構(gòu)體,與A屬于同類化合物的同分異構(gòu)體只有5種,故D錯(cuò)誤;故選:D。10.(23-24高二下·廣東廣州·期中)關(guān)于如圖所示的有機(jī)物說法不正確的是A.分子中有1個(gè)手性碳B.該分子采用雜化的碳原子數(shù)目為7個(gè)C.該有機(jī)物分子可以發(fā)生氧化、加成、取代反應(yīng)D.該有機(jī)物含有四種官能團(tuán)【答案】D【解析】A.分子中有1個(gè)手性碳,如圖星號(hào)所示:,A正確;B.苯環(huán)以及醛基中的C均采用雜化,故雜化的碳原子數(shù)目為7個(gè),B正確;C.該有機(jī)物分子醛基等可以發(fā)生氧化反應(yīng)、苯環(huán)和碳碳三鍵可以發(fā)生加成反應(yīng)、苯環(huán)上的氫原子等可以發(fā)生取代反應(yīng),C正確;D.該有機(jī)物含有醛基、羥基、碳碳三鍵三種官能團(tuán),D錯(cuò)誤;故選D。11.(23-24高二下·廣東佛山·期中)下列說法錯(cuò)誤的是A.提純苯甲酸可采用重結(jié)晶的方法B.分離二氯甲烷和四氯甲烷可采用蒸餾的方法C.已知氯化鈉可分散在乙醇中形成膠體,提純乙酰苯胺(含氯化鈉雜質(zhì))可采用乙醇溶解、過濾D.3.0g某有機(jī)物在足量O2中完全燃燒生成4.4gCO2和1.8gH2O,該有機(jī)物一定含氧元素【答案】C【解析】A.苯甲酸的溶解度隨溫度的升高而升高,提純苯甲酸可采用重結(jié)晶的方法,主要步驟有加熱溶解、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶,A正確;B.沸點(diǎn)相差較大的兩種液體混合物常用蒸餾的方法分離,分離二氯甲烷和四氯甲烷可采用蒸餾的方法,B正確;C.已知氯化鈉可分散在乙醇中形成膠體,因?yàn)榉肿娱g氫鍵、乙酰苯胺可以溶于乙醇中,提純乙酰苯胺(含氯化鈉雜質(zhì))時(shí),若采用乙醇溶解、過濾,由于膠體和溶液均能透過濾紙,則所得仍為混合物,C錯(cuò)誤;D.有機(jī)物燃燒生成4.4gCO2和1.8gH2O,根據(jù)元素守恒,則有機(jī)物一定含有C、H元素,4.4g二氧化碳的物質(zhì)的量為0.1mol,n(C)=n(CO2)=0.1mol,m(C)=0.1mol×12g/mol=1.2g,1.8g水的物質(zhì)的量為0.1mol,n(H)=2n(H2O)=0.2mol,m(H)=0.2g,故化合物中n(C):n(H)=0.1mol:0.2mol=1:2,由于m(C)+m(H)=1.2g+0.2g=1.4g<3g,所以該化合物中一定含有氧元素,D正確;選C。12.(21-22高二下·北京海淀·期中)下列化合物中,核磁共振氫譜只出現(xiàn)兩組峰面積之比是3:1的是A. B.C. D.【答案】C【分析】化合物的核磁共振氫譜中出現(xiàn)2組峰,說明有機(jī)物中含有2種類型的氫原子,峰面積之比為3:2,則兩種氫原子的原子數(shù)之比為3:2?!窘馕觥緼.中含有三種等效氫原子,應(yīng)出現(xiàn)三組峰,故A錯(cuò)誤;B.中含有兩種等效氫,出現(xiàn)兩組峰,且不同氫原子個(gè)數(shù)比為6:4=3:2,故B錯(cuò)誤;C.中含有兩種等效氫,出現(xiàn)兩組峰,且不同氫原子個(gè)數(shù)比為3:1,故C正確;D.中含有兩種等效氫,出現(xiàn)兩組峰,且不同氫原子個(gè)數(shù)比為6:4=3:2,故D錯(cuò)誤。故選C。13.(23-24高二上·河南·期末)布洛芬是最常用的非甾體類解熱鎮(zhèn)痛藥,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示:下列有關(guān)說法正確的是A.分子中的苯環(huán)是僅由6個(gè)碳原子的p電子云肩并肩重疊成鍵形成的B.分子中氫原子都是形成σ鍵C.分子中存在2個(gè)手性碳原子D.苯環(huán)側(cè)鏈上的碳原子VSEPR模型均為四面體形【答案】B【解析】A.p電子云肩并肩重疊成鍵為π鍵,苯環(huán)中6個(gè)碳原子的p電子云肩并肩重疊成鍵形成大π鍵,且碳碳間存在σ鍵,A錯(cuò)誤;B.分子中氫氧、碳?xì)渚纬搔益I,B正確;C.手性碳原子是連有四個(gè)不同基團(tuán)的碳原子;分子中含有1個(gè)手性碳原子,C錯(cuò)誤;
D.苯環(huán)側(cè)鏈上羧基中碳為sp2雜化,VSEPR模型為平面三角形,D錯(cuò)誤;故選B。14.(23-24高二下·北京·期中)檸檬烯是一種食用香料,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖,下列關(guān)于檸檬烯的敘述正確的是A.分子式為 B.分子中碳原子的雜化方式有2種C.分子中不存在手性碳原子 D.檸檬烯的分子之間能形成氫鍵【答案】B【解析】A.鍵線式中交點(diǎn)、端點(diǎn)全為C,根據(jù)“碳四鍵”原則可補(bǔ)H,觀察其結(jié)構(gòu)知,一分子檸檬烯含10個(gè)C、16個(gè)H,則分子式為,A錯(cuò)誤;B.該分子中形成四個(gè)碳碳單鍵的C采取sp3雜化,形成碳碳雙鍵的C采取sp2雜化,則碳原子的雜化方式有2種,B正確;C.連接四種不同原子或基團(tuán)的碳原子為手性碳原子,1個(gè)該分子中含有1個(gè)手性碳原子,即,C錯(cuò)誤;D.其結(jié)構(gòu)中含碳碳單鍵、碳碳雙鍵,不含羥基、羧基等結(jié)構(gòu),檸檬烯的分子之間不能形成氫鍵,D錯(cuò)誤。故選B。15.(23-24高二下·湖南郴州期中)一種抗癲癇藥物的合成中間體的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列關(guān)于該有機(jī)物的說法正確的是A.屬于烴類 B.分子式為C.分子中含有三種官能團(tuán) D.分子中只含有1個(gè)手性碳原子【答案】D【解析】A.該有機(jī)物中含有O元素,不屬于烴類,A錯(cuò)誤;B.該分子式為,B錯(cuò)誤;C.該有機(jī)物中含有羥基和酯基兩種官能團(tuán),C錯(cuò)誤;D.手性碳原子是指與四個(gè)各不相同原子或基團(tuán)相連的碳原子,分子中與羥基相連的碳原子為手性碳原子,D正確;故選D。16.(23-24高二下·江蘇揚(yáng)州·期中)下列有關(guān)有機(jī)化合物的說法正確的是A.含碳元素的化合物一定都是有機(jī)化合物B.有機(jī)化合物除含碳元素外,一定還含有氫元素C.碳原子成鍵方式的多樣性是有機(jī)化合物種類繁多的原因之一D.易溶于苯和的物質(zhì)一定是有機(jī)化合物【答案】C【解析】A.有機(jī)化合物一定都是含碳元素的化合物,但是含碳元素的化合物不一定都是有機(jī)化合物,如CaCO3是含有C元素的化合物,但屬于無(wú)機(jī)物,故A錯(cuò)誤;B.有機(jī)化合物中除含碳元素外,不一定含有H元素,如CCl4是有機(jī)化合物,故B錯(cuò)誤;C.碳原子最外層有4個(gè)電子,C原子之間可以形成共價(jià)單鍵、共價(jià)雙鍵、共價(jià)三鍵,不僅可以形成碳鏈,也可以形成碳環(huán);C原子不僅可以與C原子形成共價(jià)鍵,也可以與其它元素的原子形成共價(jià)鍵,碳原子成鍵方式的多樣性是有機(jī)化合物種類繁多的原因之一,故C正確;D.I2等鹵素單質(zhì)是由非極性分子構(gòu)成的物質(zhì),在汽油、酒精、苯等由非極性分子構(gòu)成的物質(zhì)中易溶解,但鹵素單質(zhì)不是有機(jī)化合物,故D錯(cuò)誤。答案選C。17.(23-24高二下·湖北孝感·期中)我國(guó)中草藥文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng),從某中草藥中
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