2024-2025學年高中化學第一章認識有機化合物第四節(jié)研究有機化合物的一般步驟和方法練習含解析新人教版選修5

PAGE6-第四節(jié)探討有機化合物的一般步驟和方法選題表考查點基礎過關實力提升物質(zhì)的分別與提純1,5,9有機物分子式的確定3,6,811有機物結構式的確定4,712,13綜合應用2,1014基礎過關(20分鐘)1.下列有關試驗的說法錯誤的是(D)A.在蒸餾試驗中,溫度計的水銀球位于支管口處是為了測出餾分的沸點B.用干脆蒸餾的方法不能得到無水乙醇C.在重結晶的試驗中,運用短頸漏斗趁熱過濾是為了削減被提純物質(zhì)的損失D.作為重結晶試驗的溶劑,雜質(zhì)在此溶液中的溶解度受溫度影響應當很大解析:溫度計水銀球的位置由其作用確定,在蒸餾試驗中,溫度計就是為了測出餾分的沸點,故其水銀球應位于蒸餾燒瓶支管口處,A項正確;制無水乙醇時應先加生石灰再進行蒸餾,B項正確;在重結晶試驗中,被提純的物質(zhì)在溶劑中的溶解度受溫度的影響較大,為削減其損失,應趁熱過濾,故C項正確,D項錯誤。2.(2024·甘肅臨夏期中)探討有機物一般經(jīng)過以下幾個基本步驟:分別、提純→確定試驗式→確定分子式→確定結構式,以下用于探討有機物的方法錯誤的是(D)A.蒸餾常用于分別提純液態(tài)有機混合物B.燃燒法是探討確定有機物成分的有效方法C.對有機物分子紅外光譜圖的探討有助于確定有機物分子中的基團D.核磁共振氫譜通常用于分析有機物的相對分子質(zhì)量解析:蒸餾是利用互溶液態(tài)混合物中各成分的沸點不同而進行物質(zhì)分別的方法,液態(tài)有機混合物中各成分的沸點不同,所以可用蒸餾的方法進行物質(zhì)分別,A正確;利用燃燒法,能將有機物分解為簡潔無機物,并作定量測定,通過無機物的質(zhì)量推算出組成該有機物元素的質(zhì)量分數(shù),然后計算出該有機物分子所含元素原子最簡潔的整數(shù)比,即燃燒法是探討確定有機物成分的有效方法,B正確;不同的化學鍵或官能團汲取頻率不同,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物分子中的化學鍵或官能團,不能確定有機物的相對分子質(zhì)量,C正確;從核磁共振氫譜圖上可以推知有機物分子有幾種不同類型的氫原子及它們的數(shù)目,從而確定有機物的分子結構,質(zhì)譜圖通常用于分析有機物的相對分子質(zhì)量,D錯誤。3.(2024·山東曲阜師大附中期中)某有機物在氧氣里充分燃燒,生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶1,由此可以得出該有機物(B)A.分子中確定只含C、H兩種元素B.分子中C和H的原子個數(shù)比為1∶2C.分子中確定含有氧元素D.分子中C、H、O的原子個數(shù)比為1∶2∶3解析:某有機物在氧氣里充分燃燒,生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶1,說明有機物分子中C、H原子數(shù)目之比為1∶2,該有機物可能為烴,也可能為烴的含氧衍生物,不能確定是否含有氧元素,只有B正確。4.在核磁共振氫譜圖中,只有一個汲取峰的物質(zhì)是(C)A.CH3CH2OH B.HCOOCH3C.CH3COCH3 D.CH2CH—CH3解析:核磁共振氫譜中只有一個汲取峰,說明該分子中只有1種H原子。CH3CH2OH核磁共振氫譜中有3個峰,A項錯誤;HCOOCH3核磁共振氫譜中有2個峰,B項錯誤;CH3COCH3核磁共振氫譜中有1個峰,C項正確;CH2CH—CH3核磁共振氫譜中有3個峰,D項錯誤。5.將CH3CHO(易溶于水,沸點為20.8℃的液體)和CH3A.加熱蒸餾B.加入Na2CO3后,通過萃取的方法分別C.先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反應后進行分別解析:乙醛、乙酸均為低沸點物質(zhì),都易揮發(fā),干脆蒸餾得不到其純凈物質(zhì),故先將CH3COOH轉(zhuǎn)化為沸點高的CH3COONa。6.(2024·遼寧重點中學協(xié)作校高二期末)某氣態(tài)化合物X含C、H、O三種元素,現(xiàn)已知下列條件:①X中C的質(zhì)量分數(shù);②X中H的質(zhì)量分數(shù);③X在標準狀況下的體積;④X對氫氣的相對密度;⑤X的質(zhì)量。欲確定X的分子式,所需的最少條件是(A)A.①②④ B.②③④ C.①③⑤ D.①②解析:依據(jù)①②可以確定氧元素的質(zhì)量分數(shù),進一步可以確定該有機物的試驗式,由④可以確定有機物分子的相對分子質(zhì)量。綜上所述,最終可以確定有機物的分子式的最少組合是①②④。7.(2024·湖南長沙雨花區(qū)期末)0.1mol某有機物的蒸氣跟足量O2混合后點燃,反應后生成13.2gCO2和5.4gH2O,該有機物能跟Na反應放出H2,又能跟新制Cu(OH)2懸濁液反應生成紅色沉淀,則該化合物的結構簡式可能是(D)A.OHC—CH2—CH2—CH2COOHB.C.D.解析:13.2g二氧化碳的物質(zhì)的量為13.2g44g/mol=0.3mol,5.4g水的物質(zhì)的量為5.48.如圖1和圖2是A、B兩種物質(zhì)的核磁共振氫譜。請依據(jù)圖1和圖2兩種物質(zhì)的核磁共振氫譜譜圖選擇出可能屬于圖1和圖2的兩種物質(zhì)的分子式(B)A.A是C3H6、B是C2H6B.A是C6H6、B是C4H6C.A是C6H6、B是C2H6D.A是C3H8、B是C6H6解析:圖1核磁共振氫譜中只給出一種峰,說明該分子中只有1種H原子,則可能為:乙烷(CH3CH3)、環(huán)丙烷(△)、苯(C6H6),不行能為丙烷,故D錯誤;圖2核磁共振氫譜中只給出3種峰,說明該分子中只有3種H原子,則可能為:丙烯(CH2CH—CH3)、丁炔(CH≡C—CH2—CH3),不行能為C6H6(苯)、C2H6(乙烷),故A、C錯誤,B正確。9.現(xiàn)擬分別乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物,如圖是分別操作步驟流程圖。請?zhí)钊脒m當?shù)脑噭?、分別方法以及所分別的有關物質(zhì)的名稱。(1)a,b。

(2)①,②,③。

(3)A,B,C,D,E。

解析:乙酸乙酯、乙酸和乙醇的分別,最好先用飽和Na2CO3溶液洗滌,這樣首先分別出乙酸乙酯,而在洗滌液中留下CH3COONa和乙醇,再用蒸餾的方法蒸出乙醇,最終把CH3COONa轉(zhuǎn)化為CH3COOH再蒸餾,即可得到CH3COOH。答案:(1)飽和Na2CO3溶液濃硫酸(2)分液蒸餾蒸餾(3)乙酸乙酯乙醇和乙酸鈉乙酸鈉乙酸和硫酸鈉乙醇10.探討有機物一般經(jīng)過以下幾個基本步驟:分別、提純→確定試驗式→確定分子式→確定結構式。已知:①2R—COOH+2Na2R—COONa+H2↑②R—COOH+NaHCO3R—COONa+CO2↑+H2O有機物A可由葡萄糖發(fā)酵得到,也可從酸牛奶中提取,純凈的A為無色黏稠液體,易溶于水。為探討A的組成與結構,進行了如下試驗:試驗步驟說明或試驗結論(1)稱取A9.0g,升溫使其汽化,測得其密度是相同條件下H2的45倍試通過計算填空:(1)A的相對分子質(zhì)量為

(2)將此9.0gA在足量純O2中充分燃燒,并使其產(chǎn)物依次緩緩通過濃硫酸、堿石灰,發(fā)覺兩者分別增重5.4g和13.2g(2)A的分子式為

(3)另取A9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反應,生成2.24LCO2(標準狀況),若與足量金屬鈉反應則生成2.24LH2(標準狀況)(3)用結構簡式表示A中含有的官能團為

(4)A的核磁共振氫譜如圖:(4)A中含有種氫原子

綜上所述A的結構簡式為

解析:(1)有機物A的密度是相同條件下H2的45倍,所以有機物A的相對分子質(zhì)量為45×2=90。(2)濃硫酸增重5.4g,則生成水的質(zhì)量是5.4g,物質(zhì)的量為5.0.3mol,所含氫原子的物質(zhì)的量是0.6mol,堿石灰增重13.2g,即生成二氧化碳的質(zhì)量是13.2g,物質(zhì)的量是13.2g44g(3)只有羧基可以和碳酸氫鈉發(fā)生化學反應生成二氧化碳,生成2.24LCO2(標準狀況),則含有一個羧基;醇羥基可以和金屬鈉發(fā)生反應生成氫氣,與足量金屬鈉反應生成2.24LH2(標準狀況),則含有1個羥基,故答案為—COOH、—OH。(4)依據(jù)核磁共振氫譜圖看出有機物中有4個峰值,則含4種類型的等效氫原子,氫原子的個數(shù)比為3∶1∶1∶1,所以結構簡式為。答案:(1)90(2)C3H6O3(3)—COOH、—OH(4)4實力提升(15分鐘)11.(2024·山東聊城高二期中)某含C、H、O三種元素的未知物M的相對分子質(zhì)量小于100,經(jīng)燃燒分析試驗測定該未知物碳的質(zhì)量分數(shù)為40%,氫的質(zhì)量分數(shù)為6.7%。由此所得結論正確的是(D)A.M的分子式為CH2OB.M的試驗式為CH3OC.M不行能是2羥基丙酸D.M可能是飽和一元羧酸解析:未知物M中碳的質(zhì)量分數(shù)為40%,氫的質(zhì)量分數(shù)為6.7%,則氧的質(zhì)量分數(shù)為1-40%-6.7%=53.3%,則該物質(zhì)中碳、氫、氧原子個數(shù)之比=40%12∶6.7%1∶53.3%16≈112.(2024·黑龍江哈爾濱師大附中高二期中)已知某有機物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖所示,下列說法中不正確的是(D)A.由紅外光譜可知,該有機物中至少有三種不同的化學鍵B.由核磁共振氫譜可知,該有機物分子中有三種不同的氫原子C.僅由其核磁共振氫譜無法得知其分子中的氫原子總數(shù)D.若A的化學式為C2H6O,則其結構簡式為CH3—O—CH3解析:由紅外光譜可知,分子中至少含有C—H鍵、C—O鍵、O—H鍵三種不同的化學鍵,A正確;核磁共振氫譜中有3個峰說明分子中3種H原子,B正確;核磁共振氫譜中只能確定H原子種類,不能確定氫原子總數(shù),C正確;若A的化學式為C2H6O,CH3—O—CH3中只有一種氫原子,所以其汲取峰個數(shù)應當是1,與圖像不符合,D不正確。13.在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰,其氫原子個數(shù)之比為3∶2的化合物為(D)A.B.C.D.解析:因為在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰,說明該有機物分子中處在不同化學環(huán)境中的氫原子有兩種,且依據(jù)題意這兩種氫原子個數(shù)之比為3∶2,分析四個選項:A項中處在不同化學環(huán)境中的氫原子有2種,其個數(shù)比為6∶2,不合題意;B項如圖所示,氫原子有3種,其個數(shù)比為3∶1∶1,不合題意;C項如圖所示:,氫原子有3種,其個數(shù)比為6∶2∶8,不合題意;D項如圖所示:,氫原子有2種,其個數(shù)比為3∶2,符合題意。14.能夠水解的某有機化合物A經(jīng)李比希法測得其中含碳為72.0%、含氫為6.67%,其余含有氧。現(xiàn)用下列方法測定該有機化合物的相對分子質(zhì)量和分子結構。方法一:用質(zhì)譜法分析得知A的相對分子質(zhì)量為150。方法二:核磁共振儀測出A的核磁共振氫譜有5個峰,其面積之比為1∶2∶2∶2∶3,如圖A。方法三:利用紅外光譜儀測得A分子的紅外光譜如圖B。試填空:(1)A的分子式為。

(2)A的分子中只含一個甲基的依據(jù)是(填字母)。

a.A的相對分子質(zhì)量b.A的分子式c.A的核磁共振氫譜圖d.A分子的紅外光譜圖(3)A的結構簡式為。

解析:(1)A的相對分子質(zhì)量為150,其中含碳為72.0%、含氫為6.67%,其余含有氧,則C原子個數(shù)是(150×72.0%)÷12=9;H原子個數(shù)是(150×6.67%)÷1=10;含有O原子個數(shù)是[150×(1