第一章 有机化合物的结构特点与研究方法过关检测Word文档格式.docx
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D项,该分子结构对称,有2种氢原子,错误。
答案 A
4.下列各项操作错误的是( )
A.用乙醇萃取溴水中的溴单质时可选用分液漏斗,然后静置分液
B.进行分液时,分液漏斗中的下层液体从下端流出,上层液体则从上口倒出
C.萃取、分液前需对分液漏斗进行检漏
D.为保证分液漏斗内的液体顺利流出,可将上面的塞子拿下
解析 乙醇易溶于水,与水不分层,不能达到萃取的目的,A项错误;
分液漏斗中的下层液体只能通过下端放出,上层液体只能从上口倒出,B项正确;
由于分液漏斗有活塞,故使用前应首先检查活塞处是否漏水,活塞孔是否畅通,由于萃取操作时,分液漏斗还要倒转振荡,故还应检验分液漏斗上口的塞子是否漏水,C项正确;
放出下层液体时,将漏斗上面的塞子拿掉,有利于液体顺利流出。
5.下列四组物质的分子式都相同,按物质的分类方法属于同一类物质的是( )
6.分子式为C4H8Br2且分子中仅含有两个甲基的有机物共有(不考虑立体异构)( )
A.2种B.3种
C.4种D.5种
解析 分子式为C4H8Br2的同分异构体中主链有4个碳原子时,对主链进行编号:
,两个Br原子的位置可以是①①、②②、①②、①③、①④、②③,有6种结构;
主链有3个碳原子时,对主链进行编号:
CC②C①C③,两个Br原子的位置可以是①①、①②、①③,有3种结构,共有9种结构,其中仅含有两个甲基的有机物有4种,故C项正确。
7.有如下四种碳架结构的烃。
下列描述不正确的是( )
A.a和d互为同分异构体
B.b和c是同系物
C.a和d都能发生加成反应
D.b、c、d都能发生取代反应
解析 由题给碳架结构可知,a为2-甲基丙烯,b为2,2-二甲基丙烷,c为2-甲基丙烷,d为环丁烷。
a和d为分子式相同,结构不同,互为同分异构体,A项正确;
b和c都属于饱和烷烃,互为同系物,B项正确;
d中没有不饱和键,不能发生加成反应,C项错误;
b、c、d都能发生取代反应,D项正确。
8.据报道,近来发现了一种新的星际分子,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键、三键等,颜色相同的球表示同一种原子)。
下列对该物质的说法中正确的是( )
A.①处的化学键表示碳碳双键
B.此星际分子属于烃类
C.③处的原子可能是氯原子或氟原子
D.②处的化学键表示碳碳单键
解析 有机物分子中碳原子总要满足4个价键,由左向右推理其结构如下:
所以①处是碳碳三键,③处可能是N原子(若为F原子或Cl原子,则C原子不能满足4个价键),②处是碳碳单键,A、C两项错误,D项正确;
分子中含有N元素,故不属于烃类,B项错误。
答案 D
9.C6H14的各种同分异构体中所含甲基数和它的一氯代物的数目分别是( )
A.2个甲基,可能生成4种一氯代物
B.3个甲基,可能生成3种一氯代物
C.3个甲基,可能生成5种一氯代物
D.4个甲基,可能生成4种一氯代物
10.只有一个乙基作支链且相对分子质量最小的烷烃,其核磁共振氢谱图上峰的个数为( )
A.3B.4
C.5D.6
解析 支链只有一个乙基,则该烷烃主链上至少含有5个C,故相对分子质量最小时,其含有7个C,该烷烃的结构简式为CH(C2H5)3,含有3种氢原子。
二、选择题:
本题共5小题,每小题4分,共20分。
每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.已知:
两种有机物A和B可以互溶,有关性质如下表:
相对密度
(20℃)
熔点
沸点
溶解性
A
0.7893
-117.3℃
78.5℃
与水以任意比混溶
B
0.7137
-116.6℃
34.5℃
不溶于水
若要除去A中混有的少量B,应采用的方法是( )
A.蒸馏B.萃取
C.重结晶D.加水充分振荡,分液
解析 由表中数据可知,A易溶于水,B不溶于水,但A、B互溶,二者沸点差异较大,除去A和B的混合物中的少量B得到A,可采用的方法是蒸馏。
12.下列实验操作正确的是( )
A.过滤时用玻璃棒搅拌以加快过滤速度
B.NaCl溶液蒸发结晶时,蒸发皿中有晶体析出即停止加热
C.蒸馏时,温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处
D.用苯萃取碘水中的碘时,将碘的苯溶液从分液漏斗上口放出
解析 过滤时不能搅拌,防止滤纸被捣破,影响过滤,A项错误;
蒸发时,当有大量晶体出现,利用余热加热,不能出现晶体就停止加热,B项错误;
蒸馏时,测定馏分的温度,则温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处,C项正确;
苯萃取碘水中的碘时,碘的苯溶液在上层,从分液漏斗的上口倒出,D项正确。
答案 CD
13.某有机物分子,仅由C、H、O三种元素组成,分子中含13个原子,其分子中的电子总数为42。
充分燃烧该有机物,所生成的CO2和水蒸气在相同状况下的体积之比为3∶4,则其分子式为( )
A.C3H8OB.C4H8O
C.C3H8O2D.C6H6O
解析 V(CO2)∶V(H2O)=3∶4,则n(C)∶n(H)=3∶8,有13个原子,42个电子,则分子式为C3H8O2。
14.在一定条件下,萘可以与硝酸、硫酸的混合酸发生硝化反应生成二硝基取代物,分别是1,5-二硝基萘(
)和1,8-二硝基萘(
),后者可溶于质量分数不小于98%的浓硫酸,而前者不能,二者均不溶于水。
利用这一性质可以将这两种同分异构体分离。
将上述硝化产物加入适量的98%的浓硫酸中,充分搅拌,用耐酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固体1,8-二硝基萘,应采用的方法是( )
A.蒸发浓缩结晶
B.向滤液中加水后过滤
C.用碳酸钠溶液处理滤液
D.将滤液缓缓加入水中不断搅拌并过滤
解析 由题意可知1,8-二硝基萘溶于浓硫酸,而不溶于水,故将滤液缓缓加入水中不断搅拌并过滤,便可将1,8-二硝基萘过滤出来。
15.已知乙炔(C2H2)、苯(C6H6)、乙醛(C2H4O)的混合气体中含氧元素的质量分数为8%,则混合气体中碳元素的质量分数为( )
A.84%B.60%
C.91%D.42%
解析 C2H2、C6H6中C、H原子个数比均为1∶1,所以我们需要把C2H4O进行变形为C2H2(H2O)。
已知氧元素的质量分数为8%,所以“H2O”质量分数为8%×
(18/16)=9%,而混合物中除了“H2O”外,其余的就是C、H,其所占有的质量分数为91%,且C、H原子个数比为1∶1,那么C的质量分数=91%×
(12/13)=84%。
三、非选择题:
本题共5小题,共60分。
16.(9分)白藜芦醇的结构简式为
根据要求回答下列问题:
(1)白藜芦醇的分子式为________。
(2)白藜芦醇所含官能团的名称为________。
(3)下列关于白藜芦醇的分类判断正确的是________。
A.它属于链状烯烃
B.它属于脂环化合物
C.它属于芳香化合物
D.它属于烃的衍生物
解析 (3)白藜芦醇含有氧,不属于烃类,A项错误;
白藜芦醇含苯环,属于芳香化合物,不是脂环化合物,B项错误,C项正确;
白藜芦醇可以看成是烃类氢原子被—OH取代的产物,D项正确。
答案
(1)C14H12O3
(2)碳碳双键、羟基 (3)CD
17.(11分)某烃A的相对分子质量为84。
回答下列问题:
(1)物质的量相同时,下列物质充分燃烧消耗氧气的量与A充分燃烧消耗氧气的量不相等的是________(填序号)。
A.C7H12O2B.C6H14
C.C6H14OD.C7H14O3
(2)若烃A为链烃,分子中所有的碳原子在同一平面上,该分子的一氯代物只有一种。
则A的结构简式为________________________。
(3)若A不能使溴水褪色,且其一氯代物只有一种,则A的结构简式为_____________________。
解析 由烃的相对分子质量为84可得烃A的化学式为C6H12。
(1)C7H12O2可改写为C6H12·
CO2,则等物质的量的C7H12O2与C6H12的耗氧量相等;
C6H14与C6H12相差两个氢原子,则等物质的量时,二者耗氧量不相等;
C6H14O可改写为C6H12·
H2O,则等物质的量的C6H14O与C6H12的耗氧量相等;
C7H14O3可改写为C6H12·
H2O·
CO2,则等物质的量时与C6H12的耗氧量相等。
(2)所有的碳原子在同一平面上,则相当于乙烯中四个氢原子被甲基取代。
(3)A不能使溴水褪色,根据不饱和度,可知A为环烷烃,一氯代物只有一种,则A为环己烷。
答案
(1)B
18.(12分)某含氧有机化合物可以作为无铅汽油的抗爆震剂,它的相对分子质量为88.0,含C的质量分数为68.2%,含H的质量分数为13.6%,红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基。
(1)该有机物的最简式为________,分子式为________。
(2)该有机物的结构简式为________。
(3)该有机物含有的官能团名称为________。
解析 n(C)∶n(H)∶n(O)=
∶
=5∶12∶1,则该有机物的最简式为C5H12O,其相对分子质量为88,所以最简式就是分子式。
答案
(1)C5H12O C5H12O
(2)
(3)醚键
19.(14分)正丁醛是一种化工原料。
某实验小组利用如下装置合成正丁醛,所发生的转化过程为
CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CHO。
反应物和产物的相关物理性质如表所示。
性质
沸点/℃
密度/(g·
cm-3)
水中溶解性
正丁醇
117.2
0.8109
微溶
正丁醛
75.7
0.8017
实验步骤如下:
将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。
在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热。
当有蒸气出现时,开始滴加B中溶液。
滴加过程中保持反应温度为90~95℃,在E中收集90℃以上的馏分。
将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,将有机层干燥后蒸馏,收集75~77℃馏分,产量为2.0g。
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加入浓硫酸中,说明理由:
_____________________。
(2)加入沸石的作用是________________,若加热后发现未加入沸石,应采取的正确措施是_____________________。
(3)上述装置图中,B仪器的名称是________,D仪器的名称是_____________________。
(4)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分离水时,水在________(填“上”或“下”)层。
(5)反应温度应保持在90~95℃,其原因是
_____________________
(6)本实验中,正丁醛的产率为________%(结果保留一位小数)。
解析
(1)与稀释浓硫酸时不能将水加入浓硫酸中类似,不能将Na2Cr2O7溶液加入浓硫酸中,否则会使液体飞溅。
(2)加入沸石的作用是防止暴沸,若加热后发现未加入沸石,应采取的正确措施是冷却后补加,不能向热溶液中加入沸石。
(4)正丁醛的密度比水小,因此水在分液漏斗的下层。
(5)正丁醛的沸点是75.7℃,反应温度保持在90~95℃的目的是既保证正丁醛及时蒸出,又避免其被进一步氧化(醛基易被氧化)。
(6)根据题给转化过程,设正丁醛的理论产量为m,则
CH3CH2CH2CHO
7472
4.0gm
由此可得正丁醛的理论产量m=
×
72≈3.89g,则正丁醛的产率为
100%≈51.4%。
答案
(1)不能,易造成液体迸溅
(2)防止暴沸 冷却后补加
(3)滴液漏斗 直形冷凝管
(4)下
(5)既可保证正丁醛及时蒸出,又可避免其被进一步氧化
(6)51.4
20.(14分)通常将一定量的有机物充分燃烧转化为简单的无机物,然后根据产物的质量确定有机物的组成。
如图所示是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。
请回答下列问题:
(1)使产生的O2按从左到右的方向流动,则所选装置中各导管的正确连接顺序是________________________(填字母)。
(2)装置C中浓硫酸的作用是_____________________。
(3)燃烧管中CuO的作用是_____________________。
(4)若准确称取0.69g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),充分燃烧后,A中质量增加1.32g,B中质量增加0.81g,则该有机物的实验式为________________________。
(5)经测定该有机物的蒸气密度为2.054g·
L-1(已换算为标准状况),则其分子式为________。
(6)该物质的核磁共振氢谱如图所示,则其结构简式为________________。
解析
(1)根据反应原理可知,该实验要成功必须满足:
①快速制备O2供燃烧使用;
②O2要纯净干燥;
③保证碳元素全部转化为CO2,氢元素全部转化为H2O,且CO2和H2O在后面装置中被完全吸收。
由此可推知装置的连接顺序。
(4)n(CO2)=
=0.03mol,n(C)=0.03mol,n(H2O)=
=0.045mol,n(H)=0.09mol,m(O)=0.69g-m(C)-m(H)=0.69g-0.03mol×
12g·
mol-1-0.09mol×
1g·
mol-1=0.24g,n(O)=
=0.015mol,故其实验式为C2H6O。
(5)M=Vmρ=22.4L·
mol-1×
2.054g·
L-1≈46g·
mol-1,则该有机物的相对分子质量与实验式C2H6O的式量相等,故样品的分子式为C2H6O。
(6)由核磁共振氢谱图可知该有机物分子中有三种类型的氢原子,故该有机物的结构简式不是CH3—O—CH3,而是CH3CH2OH。
答案
(1)g→f→e→h→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a)
(2)干燥O2 (3)使有机物充分氧化生成CO2和H2O (4)C2H6O (5)C2H6O (6)CH3CH2OH
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