（安徽专用）版高考化学 课时提能演练二十九 102 研究有机化合物的一般步骤和方法 新人教版（含精细解析）

第8-页【安徽】2023版化学复习方略课时提能演练(二十九)10.2研究有机化合物的一般步骤和方法〔人教版〕〔45分钟100分〕一、选择题(此题包括10小题，每题6分，共60分)1.(2023·蚌埠模拟)现有一瓶物质甲和乙的混合物，甲和乙的某些性质如下：物质分子式熔点℃沸点℃密度g·cm－3水溶性甲C3H6O2－9857.50.93可溶乙C4H8O2－84770.90可溶据此，将甲和乙互相别离的最正确方法是()A.萃取法B.过滤法C.分馏法D.分液法2.以下说法不正确的选项是()A.碱石灰能吸收水，不能吸收二氧化碳B.有机物的实验式和分子式可能相同C.能发生银镜反响的不一定是醛类D.与NaHCO3溶液反响产生CO2的有机物中含有羧基3.最近科学家在－100℃的低温下合成了一种烃X，其核磁共振氢谱说明该分子中的氢原子的化学环境没有区别，根据分析，绘制了如下图的球棍模型。以下说法中错误的选项是()A.烃X的分子式为C5H4B.分子中碳原子的化学环境有2种C.该有机物含有官能团D.X分子中只有碳碳单键，没有碳碳双键4.验证某有机物属于烃，应完成的实验内容是()A.只测定它的C、H原子数目比B.只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2C.只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量的比值D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量5.(2023·杭州模拟)以下化合物中，核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2的是()6.(2023·宿州模拟)以M原子为中心形成的MX2Y2分子中X、Y分别只以单键与M结合。以下说法正确的选项是()A.MX2Y2分子有可能为正四面体结构B.假设MX2Y2分子为平面四边形那么无同分异构体C.假设MX2Y2分子为四面体形就有两种同分异构体D.假设MX2Y2分子为四面体形那么无同分异构体7.(预测题)X是一种天然有机物，其结构简式如下图，常被用于香料或作为饮料的酸化剂，在食品和医学上用作多价螯合剂，也是重要的有机合成原料。以下关于物质X的说法正确的选项是()A.X不能发生消去反响B.1mol物质X可以和4molNaOH反响C.X的核磁共振氢谱中有6个峰D.足量的X分别与等物质的量的NaHCO3、Na2CO3反响得到的气体物质的量相同8.某有机物在氧气中充分燃烧，生成的CO2和H2O的物质的量之比为1∶2，那么以下说法中正确的选项是()A.分子中C、H、O个数之比为1∶2∶3B.分子中C、H个数之比为1∶4C.分子中一定含有氧原子D.此有机物的最简式为CH49.某有机样品3.1g完全燃烧，燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水中，石灰水共增重7.1g，经过滤得到10g沉淀。该有机样品可能是()A.乙二醇B.乙醇C.乙醛 D.甲醇10.(2023·湖州模拟)某有机物分子，仅由C、H、O三种元素的13个原子组成，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，那么该有机物的分子式为()A.C3H8O2 B.C3H6O3C.C4H8O D.C6H6O二、非选择题(此题包括3小题，共40分)11.(14分)(探究题)电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成，以下装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。(1)产生的氧气按从左到右流向，所选装置各导管的连接顺序是。(2)C装置中浓硫酸的作用是___________________________。(3)D装置中MnO2的作用是_________________________________。(4)燃烧管中CuO的作用是__________________________________。(5)假设准确称取0.90g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经充分燃烧后，A管质量增加1.32g，B管质量增加0.54g，那么该有机物的实验式为_____________。(6)要确定该有机物的分子式，还要知道_______________________。12.(10分)0.1mol某饱和一元醇在足量的氧气中完全燃烧，将燃烧后的产物依次通过足量的浓硫酸和足量的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液增重17.6g。(1)该有机物的分子式为：_____________。(2)该有机物的核磁共振氢谱中有2种峰，其强度为1∶9，那么该有机物的结构简式为：__________。(3)该有机物有多种同分异构体，其中核磁共振氢谱中峰的强度为：①1∶2∶2∶2∶3②1∶1∶2∶3∶3③1∶2∶1∶6那么有机物的结构简式分别为：13.(16分)(2023·新课标全国卷)香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反响制得：以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(局部反响条件及副产物已略去)以下信息：①A中有五种不同化学环境的氢，②B可与FeCl3溶液发生显色反响，③同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易脱水形成醛基。请答复以下问题：(1)香豆素的分子式为。(2)由甲苯生成A的反响类型为；A的化学名称为。(3)由B生成C的化学反响方程式为_________。(4)B的同分异构体中含有苯环的还有种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有________种。(5)D的同分异构体中含有苯环的还有种，其中：①既能发生银境反响，又能发生水解反响的是____________(写结构简式)；②能够与饱和碳酸氢钠溶液反响放出CO2的是(写结构简式)。答案解析1.【解析】选C。由于甲、乙熔点较低，采取冷却法显然不方便；又因为甲、乙两物质均溶于水，所以用分液法、萃取法、过滤法不可行；故只能根据沸点的差异，采用分馏法别离甲和乙最为方便。2.【解析】选A。A项，碱石灰是一种混合物，既能吸收水，又能吸收二氧化碳；B项，当有机物的实验式中氢原子到达饱和时，实验式和分子式相同。C项，能发生银镜反响的还可能是葡萄糖等含有醛基的物质，不一定是醛类；D项，羧基能与NaHCO3溶液反响产生CO2。3.【解析】选D。根据有机物的球棍模型结合碳、氢原子的成键特点，可知该有机物的结构可表示为，上面的两个碳原子之间以双键相连，下面的两个碳原子也以双键相连，上下两端的四个碳原子上各连有一个氢原子，烃X的分子式为C5H4；上下两端的四个碳原子所处的化学环境相同，且与中间碳原子所处的化学环境不同，分子中碳原子的化学环境有2种，含有碳碳双键官能团，所以选D。4.【解题指南】解答此题时应注意以下两点：(1)烃是指仅含碳、氢两种元素的化合物，验证某有机物属于烃，需要证明该有机物含碳元素和氢元素，且不含其他元素；(2)比照反响物和生成物中某些元素量的关系来确定有机物是否含碳、氢之外的元素。【解析】选D。A、B、C都不能说明该有机物中是否还含有碳、氢以外的元素。5.【解题指南】解答此题时应注意以下两点：(1)分子中有两种不同环境的氢原子；(2)注意区分哪些碳原子上的氢原子是相同环境的。【解析】选D。各有机物中氢原子的种类和峰面积之比方表：选项ABCD图示氢原子种类3222峰面积之比3∶2∶22∶66∶24∶66.【解析】选D。MX2Y2分子中M—X键和M—Y键不相同，其分子构型不会是正四面体；假设MX2Y2分子为平面结构，那么可能有两种结构：；假设MX2Y2分子为四面体结构，任何两个X或任何两个Y原子的空间位置都相同，没有同分异构体。7.【解析】选D。X中连羟基的碳的邻位碳原子上有氢原子，X可以发生消去反响，X中含3个羧基1个羟基，1mol物质X只能与3molNaOH反响(醇羟基不能与NaOH反响)，X中有4种处于不同化学环境的氢原子，其核磁共振氢谱中有4个峰，根据碳守恒可知足量的X分别与等物质的量的NaHCO3、Na2CO3反响得到等量的二氧化碳。8.【解析】选B。根据质量守恒定律可知，该物质燃烧产生的二氧化碳中的碳和水中的氢均来源于有机物，CO2和H2O的物质的量之比为1∶2，那么碳、氢原子个数比为1∶4，无法确定是否有氧。9.【解题指南】解答此题时应注意以下两点：(1)石灰水增重的质量是有机样品燃烧生成的CO2和H2O的质量之和。(2)由10g沉淀的质量可求出碳的质量，进一步求出氢的质量，再求出氧的质量。【解析】选A。n(C)＝n(CO2)＝n(CaCO3)＝eq\f(10g,100g/mol)＝0.1moln(H)＝2n(H2O)＝2×eq\f(7.1g－0.1mol×44g/mol,18g/mol)＝0.3mol用有机物的质量减去碳、氢质量即为有机物中氧的质量，进一步求得氧原子的物质的量为0.1mol有机物中n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1∶0.3∶0.1 ＝1∶3∶1符合这一比例要求的为乙二醇(C2H6O2)。10.【解析】选A。该有机物分子中的电子总数为42，充分燃烧产生的CO2和水蒸气在相同状况下的体积比为3∶4，分子中碳氢原子个数之比为3∶8，即可推出其分子式为C3H8O2。11.【解析】此题利用H2O2在MnO2催化下分解产生氧气，用浓硫酸除去其中的水蒸气后，纯洁的O2氧化有机物生成CO2和H2O，利用装置B测定H2O的质量，利用装置A测定CO2的质量，从而可求出有机物含有的C、H(或O)的质量，进而求出有机物的实验式。电炉中CuO的作用是为了尽可能保证有机物全部氧化生成CO2和H2O。(5)n(CO2)＝eq\f(1.32g,44g/mol)＝0.03mol，n(H2O)＝eq\f(0.54g,18g/mol)＝0.03mol，m(O)＝0.90g－m(C)－m(H)＝0.90g－0.03mol×12g/mol－0.03mol×2×1g/mol＝0.48g，n(O)＝eq\f(0.48g,16g/mol)＝0.03mol。因n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.03mol∶(0.03mol×2)∶0.03mol＝1∶2∶1，故该有机物的实验式为CH2O。(6)要确定有机物的分子式，还需测出有机物的相对分子质量。答案：(1)g－f－e－h－i－c(或d)－d(或c)－a(或b)－b(或a)(2)吸收水分，得到枯燥纯洁的氧气(3)催化剂，加快O2的生成速率(4)使有机物充分氧化生成CO2和H2O(5)CH2O(6)有机物的相对分子质量12.【解析】饱和一元醇应符合CnH2n＋2O，氢氧化钠溶液增重的质量为有机物燃烧产生二氧化碳的质量，即0.1molCnH2n＋2O完全燃烧生成17.6g二氧化碳，可求得n＝4，该有机物的分子式为C4H10O，C4H10O可能为CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH，结合核磁共振氢谱中峰的强度之比确定有机物的结构。答案：(1)C4H10O(2)(CH3)3COH(3)①CH3CH2CH2CH2OH；②CH3CH2CH(OH)CH3；③(CH3)2CHCH2OH13.【解题指南】解答此题时应注意以下两点：(1)可根据各步反响的反响条件，推测有机物的官能团；(2)再结合有机物分子式的不饱和程度及性质确定有机物的结构简式。【解析】(1)根据香豆素的结构简式推出分子式为C9H6O2。(2)A中有五种不同化学环境的氢，且由条件工业上用水杨醛制香豆素的反响可知，需要在甲基邻位取代，由甲苯生成A的反响类型为取代反响。因为是邻位取代，所以A的名称为邻氯甲苯或2-氯甲苯。(3)B中甲基上的两个H原子被氯原子取代，生成C。(4)B的同分异构体中含有苯环的还有：共四种。核磁共振氢谱中只出现四组峰即只有四种氢原子，观察这四种物质，都有四种氢原子。(5