第5章5.2研究有机物的一般方法同步练习
2022——2023学年下学期高二化学沪科版（2020）选择性必修3
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．某有机化合物燃烧只生成CO2和H2O，且二者物质的量相等，则此有机化合物的组成为CnH2n
B．某种苯的同系物完全燃烧时，所得CO2和H2O的物质的量之比为3∶2，该物质分子式为C8H10
C．某气态烃CxHy与足量O2恰好完全反应，如果反应前后气体体积不变(温度>100℃)，则y=4；若体积减少，则y<4；否则，y>4
D．相同质量的烃完全燃烧，消耗O2越多，烃中含碳元素的质量分数就越高
2．下列液体混合物可以用分液漏斗进行分离的是
A．氯乙烷和水 B．乙醇与水 C．乙酸乙酯和乙醇 D．溴苯与苯
3．化合物 X 的相对分子质量为 136，分子式为 C8H8O2。X 分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱和核磁共振氢谱如图。下列关于 X 的说法中不正确的是
A．X 分子属于酯类化合物
B．X 在一定条件下可与3mol H2发生加成反应
C．符合题中 X 分子结构特征的有机物有 1 种
D．与 X 属于同类化合物的同分异构体只有 2 种
4．除去下列物质中含有的少量杂质(括号内为杂质)，所选用的试剂和分离方法能达到实验目的是
混合物 试剂 分离方法
A 乙炔(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气
B 乙炔(硫化氢) 硫酸铜溶液 洗气
C 乙醇(水) 四氯化碳 萃取
D 苯(甲苯) 蒸馏水 分液
A．A B．B C．C D．D
5．下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或说法不正确的是
A．在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤
B．提取NaCl和晶体常采用不同的结晶方式是因为它们的溶解度受温度影响变化不同
C．在苯甲酸重结晶实验中，粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水
D．由96%的工业酒精制取无水乙醇，可采用的方法是加生石灰，再蒸馏
6．下列说法正确的是
A．实验室制硝基苯：先加入浓硫酸，再加苯，最后滴入浓硝酸
B．制取溴苯：将铁屑、溴水、苯混合
C．证明氯乙烷中含有氯原子，可将氯乙烷溶于的溶液中
D．实验室制得的粗溴苯通常呈黄色，是因为溶解了少量的
7．有机化合物K的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A．K的分子式为C8H12NO3Cl，属于芳香族化合物
B．K分子中共有3个C-Hσ键
C．K分子中的碳原子与氨原子的杂化方式完全相同
D．K分子中含有σ键、π键，分子间可以形成氢键
8．随着科学技术的发展，人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是
A．通过对有机化合物的元素定量分析可得有机化合物的结构简式
B．质谱仪能根据质荷比最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量
C．红外光谱分析能测出有机物分子中含有的化学键和官能团
D．对有机物进行核磁共振分析，能得到4组峰，且峰面积之比为1:1:3:3
9．有机物A完全燃烧只生成CO2和H2O，将12 g该有机物完全燃烧，所得的产物依次通过足量浓硫酸和足量碱石灰，浓硫酸增重14.4 g，碱石灰增重26.4 g，该有机物的分子式是
A．C4H10 B．C3H8O C．C2H6O D．C2H4O2
10．二甲醚()和乙醇互为同分异构体，下列方法中不能鉴别二者的是
A．利用金属钠或者金属钾 B．利用质谱法
C．利用红外光谱法 D．利用核磁共振氢谱法
11．叶蝉散对水稻叶蝉和飞虱具有较强的触杀作用，防效迅速，但残效不长。工业上用邻异丙基苯酚合成叶蝉散的过程如下：
下列有关说法正确的是
A．叶蝉散的分子式是 B．叶蝉散分子中含有羧基
C．叶蝉散的核磁共振氢谱有8组吸收峰 D．邻异丙基苯酚与互为同系物
12．下列有关苯的结构和性质的说法正确的是
A．与是同一种物质，说明苯分子中碳碳双键、碳碳单键交替排列
B．苯在空气中不易燃烧完全，燃烧时冒浓烟，说明苯含碳量较高
C．常温下苯是无色无味的液态烃
D．向苯中加入溴的四氯化碳溶液，振荡后静置，可观察到液体分层，上层呈橙红色
二、多选题
13．(拟除虫菊酯的一种)是一种人工合成的低毒、高效、对昆虫具有强烈杀灭作用的杀虫剂。以下对该化合物的叙述中，正确的是
A．分子式为 B．至少含有三种官能团
C．不能发生取代反应 D．可能发生加成反应
14．某烃的组成中含碳、氢元素的质量比为6：1，该烃对氢气的相对密度为35，该烃能与H2发生加成反应，所得加氢产物的核磁共振氢谱中有3组峰，其面积之比为3：2：1，则该烃为
A．(CH3)2C=CHCH3 B．CH3CH=CHCH2CH3
C．CH2=CHCH2CH3 D．CH2=CHCH2CH2CH3
15．A、B、C三种气态烃组成的混合物共amol，与足量氧气混合点燃，完全燃烧后恢复到原来的状况(标准状况下)，气体总物质的量减少2amol，则三种烃可能是
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
三、填空题
16．核磁共振氢谱
(1)原理：
①氢原子核具有磁性，如果用电磁波照射含氢元素的化合物，其中的氢核会吸收特定频率电磁波的能量而产生核磁共振现象，用核磁共振仪可以记录到有关信号。
②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，相应的信号在谱图中出现的位置也不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。
③由核磁共振氢谱图可以获得该有机化合物分子中有几种不同类型的氢原子及它们的相对数目等信息。
(2)分析方法：
吸收峰数目=___________，吸收峰面积比=___________；
17．实验装置与注意事项
①蒸馏烧瓶里盛液体的用量不超___________，不少于___________；
②加入沸石或碎瓷片，防止___________；
③温度计水银球应与蒸馏烧瓶的___________；
④冷凝水应___________进入，___________流出；
⑤实验开始时，先通冷凝水水，后加热；
实验结束时，先停止加热，后停止通冷凝水；
四、有机推断题
18．化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得，A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一、A在某种催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A可发生如图所示的反应。完成下面各小题：
(1)化合物A、B、D的结构简式：_________、_________、_________。
(2)化学方程式：
A→E_________，_________反应；
A→F_________，_________反应。
(3)在一定条件下，若干个A分子在浓硫酸作用下，可以反应生成一种链状的高分子化合物(聚酯)，写出三分子A相互反应生成链状物质的结构简式：_________，并根据得到的结构简式分析该高分子化合物最小的重复单元(链节)可表示为_________。
19．化合物I()是制备液晶材料的中间体之一，其分子中含有醛基和酯基。I可以用E和H在一定条件下合成：
已知以下信息：
①A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢；
②
③化合物F苯环上的一氯代物只有两种；
④通常在同一个碳原子上连有两个羟基时不稳定，易脱水形成羰基。
请由以上信息写出A~I的结构简式：A_________，B_________，C_________，D_________，E_________，F_________，G_________，H_________。
20．0.1某气态链烃充分燃烧可以生成7.2g水。请据此回答下列问题。
(1)试通过计算确定该烃可能的分子式和结构简式______。
(2)请对(1)中所确定结构的烃进行系统命名______。
(3)若经测定该烃存在支链，预测该烃能否被酸性溶液氧化、能否与溴水发生反应而使溴水褪色。
(4)写出该烃燃烧的化学方程式______。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【详解】A．由题意可知，有机化合物燃烧后产物只有CO2和H2O，生成物中含有碳、氢、氧元素，依据原子守恒可知该物质中一定含有碳、氢元素，氧元素不能确定，A项错误；
B．苯的同系物的通式为CnH2n-6，其完全燃烧的化学方程式为CnH2n-6+O2nCO2+(n-3)H2O，当n=9时，则该物质分子式为C9H12，B项错误；
C．根据CxHy+(x+)O2xCO2+H2O可得，若反应前后气体体积不变，则y=4；若体积减少，则y小于4；反之，则大于4，C项正确；
D．因为1mol碳原子对应消耗1mol氧气分子，4mol氢原子对应消耗1mol氧气分子，而1mol碳原子的质量为12g，4mol氢原子的质量为4g，所以相同质量的烃完全燃烧，消耗的O2越多，则烃中氢元素的质量分数越高，D项错误；
故选C。
2．A
【详解】A．卤代烃不溶于水，可用分液漏斗进行分离，A符合题意；
B．乙醇与水互溶，不能用分液漏斗进行分离，B不符合题意；
C．乙酸乙酯和乙醇互溶，不能用分液漏斗进行分离，C不符合题意；
D．溴苯与苯互溶，不能用分液漏斗进行分离，D不符合题意；
答案选A。
3．D
【分析】化合物X的分子式为C8H8O2，X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4个峰且面积之比为1：2：2：3，说明分子中含有4种H原子，根据含有一个取代基的苯环上有三种氢原子，个数分别为1、2、2，所以剩余侧链上的3个氢等效，为-CH3，结合红外光谱可知，分子中存在酯基，且存在结构，故有机物X的结构简式为。
【详解】A． X为，含有酯基，属于酯类化合物，故A正确；
B．X含有一个苯环，苯环在一定条件下可与3mol H2发生加成反应，故B正确；
C．结合分析，X只有一种，故C正确；
D．含有酯基、苯环，若为羧酸与醇形成的酯有：甲酸苯甲酯，苯甲酸甲酯，若为羧酸与酚形成的酯，可以是乙酸酚酯，可以是甲酸与酚形成的酯，甲基有邻、间、对三种位置，所以共6种异构体，与A属于同类化合物的同分异构体只有5种，故D错误；
故选：D。
4．B
【详解】A．乙炔、乙烯均能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能除杂，故A错误；
B．硫化氢与硫酸铜溶液反应，乙炔不能，可洗气分离，故B正确；
C．水不溶于四氯化碳，不能选四氯化碳除去乙醇中的水，应加入新制生石灰然后蒸馏得到乙醇，故C错误；
D．苯、甲苯互溶，均不溶于水，不能分液分离，应直接蒸馏分离，故D错误；
故选B。
5．A
【详解】A．在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后要趁热过滤，减少苯甲酸的损耗，故A错误；
B．提取NaCl和晶体常采用不同的结晶方式，是因为它们在水中的溶解度受温度影响变化程度不同，故B正确；
C．在苯甲酸重结晶实验中，水在加热过程中会蒸发，苯甲酸能溶于水，为减少过滤时苯甲酸的损失，防止过饱和提前析出结晶，加热溶解后还要加少量蒸馏水，故C正确；
D．96% 的工业酒精制取无水乙醇，可采用的方法是加生石灰，CaO与水反应后生成的氢氧化钙沸点高，再蒸馏即可得到无水乙醇，故D正确；
答案选A。
6．D
【详解】A．实验室制硝基苯时，先将浓注入容器中，然后再慢慢注入浓，并及时搅拌，冷却后再滴入苯，选项A错误；
B．苯与溴单质反应制溴苯时，反应物为苯与液溴，不能使用溴水，选项B错误；
C．氯乙烷中氯原子不发生电离，将氯乙烷溶于的溶液中不会产生白色沉淀，溶液会分层，选项C错误；
D．实验室制得的粗溴苯通常呈黄色，是因为溶解了少量的，选项D正确；
答案选D。
7．D
【详解】A．根据结构简式可知，K分子中含有8个C原子、1个N原子、3个O原子、1个Cl原子，不饱和度为5，则含H原子数为8，分子式为C8H8NO3Cl，A错误；
B．K分子中共有5个C原子与H原子相连，所以共含5个C-Hσ键，B错误；
C．K分子中的碳原子的杂化方式有、两种，氮原子的杂化方式是，C错误；
D．K分子中含有苯环、碳氧双键和单键，因此含有σ键、π键，含有氨基和羟基，分子间可以形成氢键，D正确；
故选D。
8．C
【详解】A．通过对有机化合物的元素定量分析可得出有机化合物的实验式，不能确定有机物的结构简式，故A错误；
B．质谱仪能测定质荷比不同的各种碎片的相对分子质量，其中根据质荷比最大的碎片离子确定有机物的相对分子质量，故B错误；
C．红外光谱图中不同的化学键或官能团的吸收频率不同，由红外光谱图可以获得分子中含有的化学键或官能团的信息，故C正确；
D．有机物中含有3种不同化学环境的氢原子，其核磁共振氢谱中有3组峰，且峰面积之比为1:1:6，故D错误；
故选C。
9．B
【详解】浓硫酸具有吸水性，浓硫酸增重14.4 g，即有机物A完全燃烧产生水的质量为14.4 g，即n(H2O)=，n(H)=2n(H2O)=1.6 mol，m(H)=1.6 mol×1 g/mol=1.6 g。碱石灰吸收CO2气体，碱石灰增重26.4 g，即有机物A完全燃烧产生CO2的质量为26.4 g，n(CO2)=，则n(C)=0.6 mol，m(C)=0.6 mol×12 g/mol=7.2 g。根据反应过程中各种元素守恒，可知有机物中m(C)+m(H)=7.2 g+1.6 g=8.8 g＜12 g，说明该有机物中一定含有氧元素，12 g有机物中含有的氧元素的质量为m(O)=12 g-8.8 g=3.2 g，n(O)==0.2 mol，n(C)：n(H)：n(O)=0.6 mol：1.6 mol：0.2 mol=3：8：1，即该有机物的实验式为C3H8O，由于C3H8O中碳原子已经饱和，所以该有机物的分子式为C3H8O，故合理选项是B。
10．B
【详解】A．活泼金属钠、钾能与乙醇反应产生气体，而不与乙醚反应，可以鉴别，A不符合题意；
B．二者的相对分子质量相等，则利用质谱法不能鉴别，B符合题意；
C．二甲醚和乙醇分子中分别含有醚键和羟基，官能团不同，可用红外光谱法鉴别，C不符合题意；
D．二甲醚分子中只有一种H原子，乙醇分子中有三种H原子，可用核磁共振氢谱法鉴别，D不符合题意。
故选B。
11．C
【详解】A．根据叶蝉散的结构简式可得其分子式是，A错误；
B．由叶蝉散的分子结构可知叶蝉散中不含有，B错误；
C．由叶蝉散的结构简式可知，叶蝉散分子中含有8种不同化学环境的氢原子，则叶蝉散的核磁共振氢谱有8组吸收峰，C正确；
D．邻异丙基苯酚属于酚，属于醇，二者类别不同，则邻异丙基苯酚与不互为同系物，D错误；
综上，本题选C。
12．B
【详解】A．与是同一种物质，说明苯分子中不是碳碳双键、碳碳单键交替排列，A错误；
B．苯的分子式为，含碳量大，在空气中不易燃烧完全，燃烧时冒浓烟，B正确；
C．苯具有特殊气味，常温下为液态，C错误；
D．四氯化碳与苯互溶，苯与溴的四氯化碳溶液混合后振荡、静置，液体不分层，D错误；
故选B。
13．BD
【详解】A．该分子中，C原子数为23，A不正确。
B．该分子中含有碳碳双键、酯基、-CN、醚键等多种官能团，B正确。
C．该分子中含有甲基和苯基，能发生取代反应，C不正确。
D．该分子中含有碳碳双键、苯环，-CN，能发生加成反应，D正确。
故选BD。
14．BD
【详解】该烃对氢气的相对密度为 35，则相对分子质量=35×2=70，含碳、氢元素的质量比为6：1，则分子中N(C)：N(H)=，最简式为CH2，设分子式为(CH2)n，即14n=70，解得：n=5，所以该烃的分子式为C5H10，该烃能与H2发生加成反应，说明含有碳碳双键，结构简式有：1-戊烯；2-戊烯；2-甲基-1-丁烯；3-甲基-1-丁烯；2-甲基-2-丁烯；结合该烃与H2发生加成反应，所得加氢产物的核磁共振氢谱中有3组峰，其面积之比为3：2：1，可得结构简式为：CH3CH=CHCH2CH3、CH2=CHCH2CH2CH3，故BD正确。
15．BD
【分析】假设A、B、C三种气态烃的平均分子式为，由A、B、C三种气态烃组成的混合物共amol，与足量氧气混合点燃，完全燃烧后恢复到原来的状况(标准状况下)，气体总物质的量减少2amol，则有：，解得，即三种气态烃的平均分子式中氢原子数为4。
【详解】A．、、三种气态烃的平均分子式中H原子个数一定大于4，A错误；
B．、、三种气态烃以任意比混合，其平均分子式中H原子个数均为4，B正确；
C．、、三种气态烃的平均分子式中H原子个数一定小于4，C错误；
D．、、三种气态烃的平均分子式中H原子个数可能为4，如当和的总物质的量与的物质的量相等时，三者的平均分子式中H原子个数为4，D正确；
故答案选BD。
16． 氢原子种类数 不同种类氢原子个数比
【详解】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，相应的信号在谱图中出现的位置也不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。则吸收峰数目=氢原子种类数，吸收峰面积比=不同种类氢原子个数比。
17． 暴沸 支管口平齐 下口 上口
【详解】①根据实验仪器的使用规范可知，蒸馏烧瓶里盛液体的用量不超，不少于，故答案为：；；
②向蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片，目的是防止暴沸，故答案为：暴沸；
③蒸馏装置中温度计水银球应与蒸馏烧瓶的支管口齐平，故答案为：支管口平齐；
④为了提高冷凝效果，采用冷热逆流的方法进行冷凝，故冷凝水应下口进入，上口流出，故答案为：下口；上口。
18．(1)
(2) H2C=CHCOOH＋H2O 消去反应 取代反应(或酯化反应)
(3)
【分析】A在浓硫酸存在下既能和乙醇反应，又能和乙酸反应，说明A中既有羧基又有羟基，A催化氧化的产物不能产生银镜反应，说明羟基不在碳链的端点，根据A的化学式，可推知A的结构简式为，根据反应条件可知B为、D为，E能使溴水褪色，说明其分子结构中含碳碳双键，A发生消去反应，E为H2C=CHCOOH、；F为六元环状化合物，结合F的分子式可知，F是由2分子A发生酯化反应生成的，F为。A分子中既有羧基又有羟基，可以发生酯化反应生成链状的高分子化合物，其链节为最小的重复单元，据此分析解题。
【详解】（1）由分析可知，化合物A的结构简式为：，B的结构简式为：，D的结构简式为：，故答案为：；；；
（2）由分析可知，A的的结构简式为：，E的结构简式为H2C=CHCOOH，故A到E的反应方程式为：H2C=CHCOOH＋H2O，反应类型属于消去反应，F的结构简式为：，故A到F的反应方程式为：，反应类型为取代反应或酯化反应，故答案为：H2C=CHCOOH＋H2O；消去反应；；取代反应或酯化反应；
（3）A分子中既有羧基又有羟基，可以发生酯化反应生成链状的高分子化合物，其链节为最小的重复单元，在一定条件下，若干个A分子在浓硫酸作用下，可以反应生成一种链状的高分子化合物(聚酯)，则三分子A相互反应生成链状物质的结构简式：，并根据得到的结构简式分析该高分子化合物最小的重复单元(链节)可表示为：故答案为：；。
19．
【详解】A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢，A中含有9个H原子，则A一定为高度对称，A的分子式为，结构简式为；A到B条件为NaOH的醇溶液，加热，为卤代烃的消去，则B的结构简式为；由已知②可得C的结构简式为；C到D为醇的催化氧化，由D的分子式可知D的结构简式为；D到E为醛在新制氢氧化铜悬浊液中加热反应生成羧酸盐，酸化后得到羧酸，E的结构简式为；已知化合物F苯环上的一氯代物只有两种，根据其分子式，可知其结构为对称结构，苯环上两个取代基且为对位，F的结构简式为；在氯气光照下，取代烷基上的H原子，则G的结构简式为；由已知丝可知，H的结构简式为；E和H在一定条件下生成I，则I的结构简式为，综上答案为；；；；；；；。
20．(1)CH3CH2CH3、CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2
(2)丙烷、1-丁烯、2-丁烯、2-甲基-1-丙烯
(3)能
(4)C4H8+6O24CO2+4H2O
【详解】（1）0.1mol某气态链烃，生成水的物质的物质的量=m÷M =7.2g÷18g/mol= =0.4mol，即含H物质的量2×0.4mol=0.8mol，因为是气态烃，所以该烃可写成：CxH8，x=3或4，则可能是C3H8和C4H8，对应的结构简式有: CH3CH2CH3、CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2；
（2）CH3CH2CH3的名称为丙烷，CH2=CHCH2CH3的名称为1-丁烯、CH3CH=CHCH3的名称为2-丁烯、CH2=C(CH3)2的名称为2-甲基-1-丙烯；
（3）经测定该烃存在支链，则为CH2=C(CH3)2属于烯烃，能被高锰酸钾氧化，能与溴水发生加成反应使溴水褪色；
（4）CH2=C(CH3)2完全燃烧生成二氧化碳和水反应的化学方程式为C4H8+6O24CO2+4H2O。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
