专题1 有机化学的发展及研究思路 同步训练 2022-2023学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3
一、单选题
1．下列能够获得有机物所含官能团信息的方法是
A．红外光谱 B．质谱法 C．色谱法 D．核磁共振氢谱
2．某有机物M的结构简式为，下列有机物经过一定条件可以一步生成M的个数为
① ② ③ ④⑤
A．2 B．3 C．4 D．5
3．A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知：A中碳的质量分数为44.1%，氢的质量分数为8.82%，那么A的实验式是
A．C5H12O4 B．C5H12O3 C．C4H10O4 D．C5H10O4
4．下列物质分离(括号内的物质为杂质)的方法错误的是
A．硝基苯(苯)—蒸馏 B．乙烯(SO2)—氢氧化钠溶液
C．苯(苯酚)—溴水，过滤 D．乙酸乙酯(乙醇)—碳酸钠溶液，分液
5．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
6．实验室测定青蒿素(只含C、H、O元素)中氧元素质量分数的实验装置如图所示，下列实验操作或叙述正确的是
A．E、F中分别加入的是碱石灰和P2O5
B．确定氧元素的质量分数，需要的数据是实验前后装置C，E，F的质量变化
C．该实验的不足之处仅仅是F之后没有接盛有碱石灰的干燥管
D．装置D的目的仅是氧化青蒿素分解的氢气，使之完全转化为水
7．下列反应不属于取代反应的是
A．CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH
B．+Br2+HBr
C．2CH3CH2OHC2H5—O—C2H5 + H2O
D．+HNO3+H2O
8．0.2mol某烃X在中充分燃烧，将燃烧后的产物依次通入浓硫酸，碱石灰中，浓硫酸增重14.4g，碱石灰增重26.4g，则烃X的分子式为
A． B． C． D．
9．下列化学用语正确的是
A．碳化硅的分子式为
B．球棍模型可以确定表示的是甲烷
C．乙酸的实验式为
D．分子的空间结构为V形
10．为测定某有机物的结构，用核磁共振仪处理后得到的核磁共振氢谱如图所示，则该有机物可能是
A． B．(CH3)4C C．CH3CH2OH D．CH3OCH3
11．实验室分离(沸点40℃)、(沸点62℃)、(沸点77℃)，下列玻璃仪器中不需要用到的是
A． B． C． D．
12．化学知识和技术发展离不开伟大化学家。下列人物与其贡献不匹配的是
A．侯德榜——工业制备烧碱 B．勒夏特列——化学平衡的移动
C．李比希——元素定量分析 D．盖斯——反应热的计算
13．某有机化合物只含C、H、O三种元素，其中ω(C)=60%，ω(H)=13.33%，0.2mol该有机物的质量为12g，则它的分子式为
A．CH4O B．C3H8O C．C2H4O2 D．CH2O
14．下列每组中各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是
A．乙酸乙酯和水，乙醛和水，植物油和水 B．溴乙烷和水，溴苯和水，硝基苯和水
C．甘油和水，乙酸和水，乙酸和乙醇 D．汽油和水，苯和Br2，己烷和水
二、填空题
15．某芳香烃A的质谱图如图所示：
(1)A的名称为___________。
(2)A的一氯代物共有___________种。
(3)A分子中最多有___________个原子共平面。
(4)已知9.2gA在足量中充分燃烧，混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重___________g、___________g。
(5)A分子的核磁共振氢谱有___________组峰，峰面积之比为___________。
16．请回答下列问题：
(1)聚氯乙烯，简称PVC，这种材料如果用于食品包装，它对人体的安全性有一定的影响，写出由氯乙烯生成聚氯乙烯的化学方程式：____。
(2)相对分子质量为84的烃，能使溴水褪色。若该烃分子中所有的碳原子都在同一个平面内，则该烃的结构简式为____。
(3)有机物X是一种重要的有机合成中间体，用于制造塑料、涂料和黏合剂等高聚物。为研究X的组成与结构，进行如下实验：
①将10.0Xg在足量O2中充分燃烧，并将其产物依次通过足量的无水CaCl2和KOH浓溶液，发现无水CaCl2增重7.2g，KOH浓溶液增重22.0g。该有机物X的实验式为____。
②有机物X的质谱图显示最大质荷比为100，经红外光谱测定，有机物X中含有醛基，有机物X的核磁共振氢谱图上有2组吸收峰，峰面积之比为3：1。该有机物X的结构简式为____。
三、实验题
17．通常用燃烧的方法测定有机物的分子式，可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧，根据产品的质量确定有机物的组成。如图所示的是用燃烧法确定有机物物分子式的常用装置.
现准确称取0.72g某烃样品，经燃烧后A管增重2.2g，B管增重1.08g。请回答:
(1)产生的氧气按从左到右流向，所选装置各导管的连接顺是:__________；
(2)A、B管内均盛有固态试剂，A管的作用是__________。
(3)燃烧管中CuO的作用是_________；如果把CuO网去掉，A管重量将_________；(填“增大”、“减小”、或“不变”)；
(4)请改进这套装置的一个不足之处_________。
(5)若该有机物分子中含有4个甲基，则该有机物的结构简式为_________；该有机物的二氯代物有_______种。
四、计算题
18．为了测定一种气态烃A的化学式，取一定量的A置于一密闭容器中燃烧，定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气。学生甲、乙设计了两个方案，均认为根据自己的方案能求出A的最简式，他们测得的在一定条件下的有关数据如下(图中的箭头表示气流的方向，实验前系统内的空气已排尽)：
甲方案：燃烧产物浓硫酸增重2.52 g碱石灰增重1.32g生成CO21.76 g
乙方案：燃烧产物碱石灰增重5.60 g固体减小0.64 g石灰水增重4g。试回答：
(1)甲、乙两方案中，你认为哪种方案能求出A的最简式_______？
(2)请根据你选择的方案，通过计算求出A的最简式_______。(要求写出计算过程)
(3)若要确定A的分子式，是否需要测定其它数据？并说明原因_______。
19．为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：
(1)将一定量的有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该物质的实验式是_______。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图所示的质谱图，则其相对分子质量为_______，该物质的分子式是_______。
(3)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号)，根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如甲基氯甲基醚(Cl-CH2-O-CH3，有2种氢原子)的核磁共 振氢谱如左图所示，经测定，有机物A的核磁共振氢谱图如右图所示，则A的结构简式为_______。
参考答案：
1．A
【分析】
【详解】A．红外光谱可测定有机物的共价键以及官能团，故A正确；
B．质谱法可测定有机物的相对分子质量，与官能团信息无关，故B错误；
C．色谱法利用不同物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果，故C错误；
D．核磁共振氢谱法可测定H原子种类，可测定碳骨架信息，故D错误；
本题选A。
2．B
【详解】①水解得到，不能一步得到M；
②与水加成得到，能一步得到M；
③在酸性条件下发生水解得到，能一步得到M；
④要得到，羰基需要被还原，羟基需要被氧化，不能一步得到M；
⑤与氢气加成反应得到，能一步得到M；
综上，能一步生成M的为②③⑤，共3个，故选B。
3．A
【详解】由于A中碳的质量分数为44.1%，氢的质量分数为8.82%，故A中氧的质量分数为1-44.1%-8.82%=47.08%．由此可算出C：H：O=：:=5:12:4，故该有机物实验式为C5H12O4；本题选A。
4．C
【详解】A．苯与硝基苯是互溶的、沸点不同的液体混合物，可以采用蒸馏方法分离提纯，A正确；
B．SO2能够与NaOH溶液反应变为可溶性物质，而乙烯不能与NaOH溶液反应，因此可以使用NaOH溶液洗气除杂，B正确；
C．杂质苯酚与溴水反应产生三溴苯酚不溶于水，但能够溶于苯中，因此不能通过过滤方法分离提纯，C错误；
D．乙醇能够溶于饱和碳酸钠溶液中，而乙酸乙酯是液态不溶于碳酸钠溶液的物质，二者分层，可通过分液方法分离提纯，D正确。
故选C。
5．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。
6．B
【分析】在C中，青蒿素(只含C、H、O元素)与空气中的氧气反应生成二氧化碳和水，可能会生成CO，在D中氧化铜可以将CO继续氧化生成二氧化碳，E和F中选择合适的吸水剂分别吸收二氧化碳和水，即可测出生成的二氧化碳和水的量，可以求出青蒿素中C、H元素的量，进而求出O元素的量，就可以测定青蒿素中氧元素质量分数，据此分析判断。
【详解】A．若E中加入的是碱石灰，碱石灰能够同时吸收二氧化碳和水蒸气，因此不能测定青蒿素中C、H元素的量，E中应该加入P2O5，吸收水蒸气，F中加入碱石灰，吸收二氧化碳，故A错误；
B．根据上述分析，确定氧元素的质量分数，需要的数据是实验前后装置C，E，F的质量变化，故B正确；
C．该实验的不足之处有：F之后没有接盛有碱石灰的干燥管，防止外界空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置、通入C装置的空气没有接盛有碱石灰的干燥管，空气中含有的二氧化碳和水蒸气会影响实验，故C错误；
D．青蒿素(只含C、H、O元素)与空气中的氧气反应可能会生成CO，在D中氧化铜可以将CO继续氧化生成二氧化碳，故D错误；
故选B。
7．A
【详解】A．CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH反应类型为加成反应，A符合题意；
B．+Br2+HBr反应类型为取代反应，B与题意不符；
C．2CH3CH2OHC2H5—O—C2H5 + H2O反应类型为取代反应，C与题意不符；
D．+HNO3+H2O反应类型为取代反应，D与题意不符；
答案为A。
8．C
【详解】烃X在中充分燃烧，浓硫酸增重14.4g，为水的质量，水的物质的量为=0.8mol，氢原子的物质的量为1.6mol，碱石灰增重26.4g，为二氧化碳的质量，二氧化碳的物质的量为=0.6mol，碳原子的物质的量为0.6mol，则烃X中C原子的个数为=3，H原子的个数为=8，烃X的分子式为：，答案选C。
9．D
【详解】A．碳化硅是共价晶体，不能称之为分子式，应描述为化学式为，A错误；
B．小球所代表的不一定是C和H原子，有可能是其它原子，如、F等，不一定是甲烷，B错误；
C．乙酸的实验式为，C错误；
D．O3中心O原子价层电子对数=，中心O原子为sp2杂化，含有1对孤电子对，则O3分子的空间结构为V形，D正确；
故选D。
10．A
【详解】A．由核磁共振氢谱可知，该有机物中有两种氢原子，个数比为，选项A符合题意；
B．的核磁共振氢谱有1组峰，选项B不符合题意；
C．的核磁共振氢谱有3组峰，选项C不符合题意；
D．的核磁共振氢谱有1组峰，选项D不符合题意；
答案选A。
11．C
【详解】(沸点40℃)、(沸点62℃)、(沸点77℃)之间沸点差异较大，可通过分馏进行分离，需要用到的仪器有蒸馏烧瓶、冷凝管和锥形瓶，不需要分液漏斗，故答案选C。
12．A
【详解】A．侯德榜发明了侯氏制碱法，这里的碱指的是纯碱，A符合题意；
B．勒夏特列发现了勒夏特列原理，即化学平衡的移动原理，B不合题意；
C．李比希发明了李比希元素分析法，即通过氧化法进行元素定量分析，C不合题意；
D．盖斯发现了一个反应的反应热与反应途径无关，只与反应的始态和终态有关，即盖斯定律，因此可以计算一个反应的反应热，D不合题意；
故答案为A。
13．B
【详解】由题目可知该有机物中ω(O)=1-ω(C)-ω(H)=1-60%-13.33%=26.67%，则该有机物分子中C、H、O的原子个数比为≈3:8:1，设该有机物的分子式为(C3H8O)n，又由题可知该有机物的Mr=12÷0.2=60，即n=60÷60=1，即该有机物的分子式为：C3H8O，故B项正确。
答案选B。
14．B
【分析】只有互不相溶的液体之间才能用分液漏斗进行分离。
【详解】A．乙醛溶于水，不能用分液漏斗进行分离，故A不选；
B．溴乙烷和水，溴苯和水，硝基苯和水，三组物质都分为上下两层，有机层均在下层，故B选；
C．甘油和水，乙酸和水，乙酸和乙醇三组物质都是互溶或易溶的，不能用分液漏斗进行分离，故C不选；
D． Br2与苯互溶，不能用分液漏斗进行分离，故D不选；
答案选B。
15． 甲苯 4 13 30.8 4 1：2：2：3
【详解】(1)根据A为芳香烃可知A含苯环，根据质荷比最大值为92可知A的相对分子质量为92，用商余法知A的分子式为C7H8，A为甲苯。故答案为：甲苯；
(2)甲苯中苯环上的一氯代物有3种，即氯原子取代与甲基相邻、相间、相对的位置上的氢原子，甲基上还有1种，即氯原子取代甲基上的氢原子，共4种。故答案为：4；
(3)苯的所有原子共平面，甲烷分子中与碳原子共平面的氢原子最多有两个，甲苯是由甲基取代苯的一个氢原子构成的，所以最多有13个原子共平面。故答案为：13；
(4)9.2 g甲苯的物质的量是0.1mol，完全燃烧可得和，即和。故答案为：7.2；30.8；
(5)甲苯分子中有4种氢，A分子的核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1：2：2：3。故答案为：4；1：2：2：3。
16．(1)
(2)(CH3)2C═C(CH3)2
(3) C5H8O2 (CH3)2C(CHO)2
【解析】（1）由题意可知，单体为氯乙烯，生成物为聚氯乙烯，所以发生加聚反应的化学方程式为： ；
（2）根据相对分子质量为84推知，该烃分子式应为C6H12， 该烃可以使溴水褪色，因此含有双键，又因为所有碳原子都在同一平面上，其结构简式为(CH3)2C═C(CH3)2；
（3）由题意，其生成产物依次通过无水CaCl2和KOH浓溶液，无水CaCl2负责吸收水，同时KOH浓溶液负责吸收CO2，根据所给数据，该反应产物含水0.4mol，含0.5mol CO2，因此碳氢比为5：8，根据反应方程式，该有机物应为0.1mol才能够满足产生水0.4mol，0.5mol CO2，因为该有机物为10g，m(O)=10-0.512-0.42=3.2g，n(O)=0.2mol，n(C):n(H):n(O)= 0.5mol:(0.42 mol): 0.2mol=5：8：2，所以该有机物结构简式为C5H8O2；由题意，该有机物相对分子质量为100，含有两组等效氢比例为3：1，所以含有的醛基数为2个，可推出有机物X的结构简式为(CH3)2C(CHO)2。
17． g-f-e-h-i-c-d-a-b(或g-f-e-h-i-d-c-b-a) 吸收生成二氧化碳 使有机物分子中的碳尽可能转化为CO2 减小 在A装置后连接一个装有碱石灰的干燥管 (CH3)4C 2
【详解】分析：(1) D中生成的氧气中含有水蒸气，应先通过C中的浓硫酸干燥，在E中电炉加热时用纯氧氧化管内样品，生成二氧化碳和水，如有一氧化碳生成，则E中CuO可与CO进一步反应生成二氧化碳，然后分别通入B（吸收水）、A（吸收二氧化碳）中，按照上述分析进行装置的连接。
(2)氢氧化钠固体，吸收二氧化碳气体；，以便测定有机物中碳的量。
(3)燃烧管中CuO的作用是把反应生成的一氧化碳转化为二氧化碳，减小实验误差。
(4)空气中二氧化碳、水蒸气直接进入A装置中，影响实验。
(5)根据A管质量增加2.2g为二氧化碳的质量，计算出碳的量，B管质量增加1.08g是水的质量，计算出氢原子的量，算出碳氢原子个数比，确定烃的分子式，再根据题意要求写出结构简式。
详解：（1）D中生成的氧气中含有水蒸气，应先通过C中的浓硫酸干燥，在E中电炉加热时用纯氧氧化管内样品，生成二氧化碳和水，如有一氧化碳生成，则E中CuO可与CO进一步反应生成二氧化碳，然后分别通入B（吸收水）、A（吸收二氧化碳）中，根据产物的质量推断有机物的组成，则产生的氧气按从左到右流向，所选装置各导管的连接顺是g-f-e-h-i-c-d-a-b(或g-f-e-h-i-d-c-b-a)；正确答案：g-f-e-h-i-c-d-a-b(或g-f-e-h-i-d-c-b-a)。
(2) A中盛放氢氧化钠固体，它能够吸收二氧化碳气体；正确答案：吸收生成二氧化碳。
(3) 在E中电炉加热时用纯氧氧化管内样品，生成二氧化碳和水，如有一氧化碳生成，则E中CuO可与CO进一步反应生成二氧化碳，使有机物分子中的碳尽可能转化为CO2 ；如果把CuO网去掉，一氧化碳不能被氢氧化钠吸收， A管重量将减小；正确答案：吸收生成二氧化碳；使有机物分子中的碳尽可能转化为CO2 ；减小。
(4) A装置中氢氧化钠吸收反应产生的二氧化碳，但是空气中水蒸气、二氧化碳也能够进入A装置，影响实验，因此在A装置后连接一个装有碱石灰的干燥管；正确答案：在A装置后连接一个装有碱石灰的干燥管。
（5）A管质量增加2.2g为二氧化碳的质量，n（CO2）=2.2g÷44g·mol﹣1=0.05mol，n（C）=n（CO2）=0.05mol，B管质量增加1.08g是水的质量，n（H2O）=1.08g÷18g．mol﹣1=0.6mol，n（H）=2n（H2O）=1.2mol，此有机物为烃，故只含有C和H两种元素，且个数比为：0.05：1.2=5：12，故可以确定为戊烷（C5H12），该有机物分子中含有4个甲基，则该有机物的结构简式为，该有机物的二氯代物有2种，可在相同、不同的甲基上，和；正确答案：(CH3)4C ； 2。
18． 甲方案 CH4 不需要，因为最简式中H的含量已经达到最大，所以CH4即为A的分子式
【分析】要求出A的最简式，需要计算出C、H原子的物质的量比，根据浓硫酸吸收水的质量计算氢原子的物质的量，根据反应生成二氧化碳的物质的量计算碳元素的物质的量。
【详解】(1)方案甲中浓硫酸增重的质量就是生成物水的质量，根据水的质量科计算A中H原子的物质的量；碱石灰增重的质量是CO2的质量，剩余气体燃烧又生成CO2，所以CO2的总的质量是1.32g+1.76g＝3.08g，根据二氧化碳的质量可计算烃A中含有C原子的物质的量，甲方案可以计算A的最简式。
由于碱石灰既能吸收二氧化碳，也能吸收水蒸气，因此在方案乙中只能计算出CO的质量，而生成物水和CO2的质量之和是5.60g，但无法计算每一种物质的质量，所以乙方案不能计算化合物的最简式。
(2)方案甲中浓硫酸增重的质量就是生成物水的质量，即水是2.52g÷18g/mol＝0.14mol，则A中H原子的物质的量是0.28mol；碱石灰增重的质量是CO2的质量，剩余气体燃烧又生成CO2，所以CO2的总的质量是1.32g+1.76g＝3.08g，物质的量是3.08g÷44g/mol＝0.07mol，则A中含有C原子的物质的量是0.07mol。烃A分子中碳、氢原子的个数之比是0.07︰0.28＝1︰4，即A最简式为CH4；
(3)由于1个碳原子最多结合4个氢原子，最简式中H的含量已经达到最大，所以CH4即为A的分子式，所以不需要其他数据。
19．(1)C2H6O
(2) 46 C2H6O
(3)CH3CH2OH
【解析】（1）
由题意可知，有机物A燃烧消耗标准状况下氧气6.72 L氧气，生成5.4 g水和8.8 g二氧化碳，由原子个数守恒可知，有机物A中含有的碳原子个数为×1=0.2mol、氢原子个数为×2=0.6mol、氧原子个数为×2+×1+×2=l0.1mol，则有机物A的实验式为C2H6O，故答案为：C2H6O；
（2）
由图可知，有机物A的最大质荷比为46，则有机物A的的相对分子质量为46，设A的分子式为(C2H6O)n，由实验式可得：n==1，所以A的分子式为C2H6O，故答案为：46；C2H6O；
（3）
符合分子式为C2H6O的结构简式可能为核磁共振氢谱有3组峰的CH3CH2OH、核磁共振氢谱有1组峰的CH3OCH3，由图可知，有机物A的核磁共振氢谱有3组峰，则有机物A的结构简式为CH3CH2OH，故答案为：CH3CH2OH。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
