高中化学 专题1 认识有机化合物综合检测题 苏教版选修文档格式.docx
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解析 C、H的质量分数已知,则O的质量分数可以求出,从而推出实验式,结合相对分子质量即可求出分子式。
答案 A
5.CH4与Cl2反应的机理是①Cl2
·
Cl+·
Cl ②·
Cl+CH4―→·
CH3+HCl ③·
CH3+Cl2―→
Cl+CH3Cl
则下列说法正确的是( )
A.可以得到纯净的CH3Cl
B.产物中最多的是HCl
C.该反应需一直光照
D.产物中CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4物质的量相等
解析 由反应机理②知,·
Cl与烃分子中的氢原子结合生成HCl,故产物中有机物除CH3Cl外还有CH2Cl2、CHCl3、CCl4,但各物质的量无法确定,最终产生的HCl最多,故A、D项错;
B项正确;
由反应机理②③知·
Cl对Cl2和CH4的反应起催化剂作用,故一旦有·
Cl产生,不需再光照,反应也会进行下去,C项错。
答案 B
6.用元素分析仪分析12.0mg某有机物,测得生成17.6mgCO2和7.2mgH2O,无其他物质生成,下列说法中正确的是( )
A.该有机物的分子式为C2H6O2
B.该有机物中碳、氢原子个数比为1:
1
C.无法确定该有机物中是否含有氧元素
D.该有机物中一定含有氧元素
解析 n(CO2):
n(H2O)=1:
1,则该有机物中C、H原子个数比为1:
2,因为C、H元素的总质量小于有机物的质量,可知该有机物中一定含有氧元素,因缺少相对分子质量,故无法判断其分子式。
7.下列物质的鉴别方法中不正确的是( )
A.用水鉴别苯和乙醇
B.用灼热的铜丝蘸取试样灼烧,鉴别CH3CH2Cl和CH3CH2Br
C.用灼烧的方法鉴别棉线和毛线
D.用碘水鉴别淀粉溶液和蛋白质溶液
解析 卤素灼烧时火焰均为绿色。
8.核磁共振技术(NMR)已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。
已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。
试判断下列哪组原子均可产生NMR现象( )
A.18O、31P、23NaB.27Al、19F、12C
C.7Li、14N、35ClD.4He、24Mg、28Si
解析 根据提示信息,只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。
A项中18O原子质子数为8,中子数为10;
B项中12C原子的质子数为6,中子数为6;
C项中三种原子的质子数都为奇数;
D项中三种原子的质子数和中子数都为偶数。
9.利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录,可初步判断该有机物分子拥有的( )
A.原子个数B.共价键种类
C.基团种类D.同分异构体数
解析 红外光谱可以初步判断有机物中含有的基团。
10.已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示,下列说法中正确的是( )
A.由红外光谱可知,该有机物的结构简式为CH3OH
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有3个氢原子
C.综合上述两种谱图分析,可以得知其A的相对分子质量
D.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3CH2OH
解析 由红外光谱知,该A中存在C—H键、O—H键、C—O键但不能确定结构简式,A项错;
由核磁共振氢谱知,A中有3种氢原子,则个数比为1:
2:
3,B项错;
要确定A的相对分子质量需通过质谱图,C项错;
故选D项。
11.下列化合物的1H—NMR谱图中吸收峰数目正确的是( )
A.CH3CH2CH2CH3(3组)
解析 化合物的1H—NMR谱图中吸收峰数目即不同化学环境的氢原子种数,A分子中为2组,B分子中为3组,C组中为4组,D分子中为1组,只有D项正确。
12.有A,B两种烃,含碳的质量分数相等,关于A,B的叙述中正确的是( )
A.A和B一定是同分异构体
B.A和B不可能是同系物
C.A和B最简式相同
D.A和B各1mol完全燃烧后生成CO2的质量一定相等
解析 两种烃含碳的质量分数相等时,C、H的原子个数比相同,因此,两种烃的最简式相同,但它们的分子式不一定相同;
烯烃同系物的最简式都是CH2,故最简式相同时可能是同系物。
13.某有机物在O2中充分燃烧,生成36g水和44gCO2,则该有机物的组成必须满足的条件是( )
A.分子式一定是CH4
B.分子式一定是CH4O
C.分子式可能是CH4或CH4O
D.以上说法均不正确
解析 根据题意,该有机物分子中C、H原子数目之比为
:
×
2=1:
4,由于该有机物燃烧的产物只有CO2和H2O,故其组成元素可能为C、H或C、H、O,故其最简式为CH4Ox,由于碳原子已经饱和,其最简式就是分子式。
若分子中无氧,则该有机物为CH4;
若分子中含氧,则一定是饱和醇,且一个碳原子上最多连一个—OH,则分子式为CH4O。
14.现有乙酸和两种链状单烯烃(分子中含一个碳碳双键)的混合物,若其中氧的质量分数为a,则碳的质量分数是( )
A.
B.
a
C.
(1-a)D.
(1-a)
解析 乙酸的化学式为C2H4O2,链状单烯烃的通式为CnH2n,所以乙酸和链状单烯烃中C与H的质量比均为61,设混合物的质量为1,H的质量分数为x,则a+6x+x=1,x=
,所以混合物中碳的质量分数为
,选C。
15.质谱法是让极少量的化合物通过质谱仪的离子化室,样品分子大量离子化,少量分子碎裂成更小的离子。
如C2H6离子比后可得到C2H
,C2H
……然后测定其质荷比。
某有机物样品的质荷比(β),如图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),该有机物可能是( )
A.甲烷B.甲醇
C.乙烯D.丙烷
解析 最大质荷比为16,说明该分子的相对分子质量为16。
16.绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率,原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。
在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是( )
解析 由题意知,反应物原子全部转变为产物分子,即化合反应原子利用率最高,C项符合题意。
二、非选择题(本题包括6道题,共52分)
17.(6分)写出具有下列分子式但仅有一个核磁共振信号的化合物的结构简式:
(1)C5H12:
____________________________________________;
(2)C2H6O:
___________________________________________;
(3)C2H4Br2:
_________________________________________。
解析 由题意可知,所给化合物分子中H原子的化学环境相同。
答案
(1)
(2)OCH3CH3
(3)CH2BrCH2Br
18.(6分)一种由C,H,O三种元素组成的有机物,相对分子质量为70,红外光谱表征该分子中存在C===C键和C===O键,1H-NMR谱图如图所示:
(1)写出该有机物的分子式:
____________________。
(2)写出该有机物可能的一种结构简式:
____________________
_____________________________________________________________________________________________________________________。
解析
(1)设该有机物的分子式为CxHyOz,依题意则有12x+y+16z=70,讨论:
如果z=1,x=4,y=6,该有机物的分子式为C4H6O;
如果z=2,x=3,y=2,舍去。
(2)该有机物的1H-NMR图显示分子中有4种氢原子,所以结构可能为CH3-CH===CH—CHO或
CH2===CHCH2CHO,而不可能是
,
因后者只有3种氢原子。
答案
(1)C4H6O
(2)CH3CH===CHCHO或CH2===CHCH2CHO
19.(8分)如图所示,乙酸跟乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下发生酯化反应(反应A),其逆反应是水解反应(反应B)。
反应可能经历了生成中间体(Ⅰ)这一步。
(1)A~F六个反应中(将字母代号填入下列横线上),属于取代反应的是__________;
属于加成反应的是_____________。
(2)如果将原料C2H5OH中的氧原子用18O标记,则生成物乙酸乙酯中__________(填“有”或“没有”)18O,如果将原料CH3COOH中羰基(
)或羟基的氧原子用18O标记,则生成物水中_______
(填“有”或“没有”)18O,作出上述判断的理由是_____________。
解析
(1)酯化反应属于取代反应,其逆反应(水解反应)也是取代反应,由图示可知,C、F属于加成反应。
答案
(1)AB CF
(2)有 有 因为中间体在消去一分子水时有两种可能(如图),
而乙氧基(—OC2H5)是保留的。
20.(8分)近年来,我国科学家对有机物自由基的研究有新的突破,在国际上占有领先的地位。
有机物中常见的最简单的自由基是碳烯(·
H2),它十分活泼,很容易用它的未成对电子与不饱和烃反应,生成三碳环;
也可以插在烷基的碳氢键(C—H)之间,使碳链增长。
请回答下列问题。
(1)写出碳烯的电子式:
________。
(2)写出碳烯与丙烯反应产物的结构简式:
____________。
(3)碳烯与烃A反应,生成烃B,一定量的B完全燃烧生成4.4gCO2和2.25gH2O,B分子中含有3个—CH3,写出B的结构简式:
_________________________________________________________。
解析
(2)由题给信息知生成三碳环,可写出化学方程式CH2===CH—CH3+·
H2―→
。
(3)由题意得B分子中C、H原子个数比为
C:
H=
2=2:
5,设B的分子式为(C2H5)n,当n=1时,不合题意;
当n=2时,根据分子中含有3个—CH3,则B分子的结构简式为
答案
(1)
21.(12分)已知某种燃料含有碳、氢、氧三种元素。
为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量比,可将气态燃料放入足量的O2中燃烧,并将产生的气体全部通过图所示装置,得到如下表所列的实验结果(假设产生的气体完全被吸收)
实验前
实验后
(浓硫酸+广口瓶)的质量
101.1g
102.9g
(石灰水+广口瓶)的质量
312.0g
314.2g
根据实验数据求:
(1)实验完毕后,生成物中水的质量为________g,假设广口瓶里生成一种正盐,其质量为________g。
(2)生成的水中氢元素的质量为________g。
(3)生成的CO2中碳元素的质量为________g。
(4)该燃料中碳、氢质量比为________。
(5)已知这种燃料的每个分子中含有一个氧原子,则该燃料的分子式为________,结构简式为________。
解析 由题意知,燃料燃烧生成的H2O和CO2分别被浓硫酸和澄清石灰水吸收(生成CaCO3),二者的增重即为燃烧时产生的H2O和CO2的质量。
(1)m(H2O)=102.9g-101.1g=1.8g,
m(CO2)=314.2g-312.0g=2.2g,
m(CaCO3)=2.2g×
=5g。
(2)m(H)=1.8g×
=0.2g。
(3)m(C)=2.2g×
=0.6g。
(4)m(C):
m(H)=0.6g:
0.2g=3:
1。
(5)燃料中n(C):
n(H)=
=1:
4,所以燃料的分子式为CH4O,结构简式为CH3OH。
答案
(1)1.8 5
(2)0.2
(3)0.6
(4)3:
(5)CH4O CH3OH
22.(12分)通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X,其相对分子质量为46,其中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数13.0%。
(1)X的分子式是________。
(2)X与金属钠反应放出氢气,反应的化学方程式是___________
(有机物用结构简式表示)。
(3)X与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y,Y的结构简式是_________________________________________________。
(4)X与高锰酸钾酸性溶液反应可生成Z。
在加热和浓硫酸作用下,X与Z反应可生成一种有香味的物质W,若184gX和120gZ反应能生成106gW,计算该反应的产率。
(要求写出计算过程)
解析 1molX中C、H、O的物质的量分别为:
n(C)=
=2mol,n(H)=
=6mol,n(O)=
=1mol,其分子式为C2H6O,能与Na反应放出H2,故为乙醇。
CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO,即为Y。
CH3CH2OH被酸性高锰酸钾溶液氧化后变为CH3COOH,即为Z。
X、Z反应生成有香味的W,为CH3COOC2H5,再由已知数据求可逆反应达到平衡时的产率即可。
答案
(1)C2H6O
(2)2CH3CH2OH+2Na―→2C2H5ONa+H2↑
(3)CH3CHO
(4)设理论上产生CH3COOC2H5的质量为m,则
CH3COOH+HOC2H5
CH3COOC2H5+H2O
604688
120g184gm
因
<
,故C2H5OH过量,应以CH3COOH的量来计算。
60:
88=120g:
m,m=176g,故产率α=
100%=60.2%。
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