《研究有机化合物的一般步骤和方法》练习 市赛一等奖

《研究有机化合物的一般步骤和方法》练习1．下列各项操作，错误的是()A．用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗，而后静置分液B．进行分液时，分液漏斗中的下层液体，从下口流出，上层则从上口倒出C．萃取、分液前需对分液漏斗检漏D．为保证分液漏斗内的液体顺利流出，需将上面的塞子拿下【解析】酒精易溶于水，与水不能分层，不能达到萃取的目的，A项错误；分液漏斗中的下层液体通过下口放出，上层液体要从上口倒出，如仍从下口放出会混有残留的下层液体，B项正确；由于分液漏斗有活塞，故使用前首先检查活塞处是否漏水，由于萃取操作时，还要将分液漏斗倒转振荡，故还应检验分液漏斗口部是否漏水，C项正确；放出下层液体时，将漏斗上面的塞子拿掉使漏斗内与大气相通，可便于液体顺利流出，D项正确。【答案】A2．下列是除去括号内杂质的有关操作，其中正确的是()A．分离苯和己烷—分液B．NO(NO2)—通过水洗、干燥后，用向下排气法收集C．乙烷(乙烯)—让气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶D．乙醇(乙酸)—加足量NaOH溶液，蒸馏【解析】A项中苯和己烷都为有机物，能互溶，无法用分液法进行分离；B项中NO不能用排空气法收集；C项中乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化为CO2，因此除去原杂质，添进新杂质，不正确；D项中将乙酸转化为难挥发的盐，从而可以采用蒸馏法将乙醇提纯。【答案】D3．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，下列说法正确的是()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CH4【解析】根据CO2和H2O的物质的量之比为1∶2，只能确定该有机物中C、H个数之比为1∶4，不能确定是否含有氧原子。【答案】B4．仔细分析下列表格中烃的排列规律，判断排列在第16位烃的分子式是()123456789……C2H2C2H4C2H6C3H4C3H6C3H8C4H6C4H8C4H10 B．C6H14C．C7H12 D．C7H14【解析】根据表格中烃的分子式变化规律可知碳原子每三项作为一次循环，且碳原子数递增，由eq\f(16,3)＝5……1可知第16位烃为完成5次循环后的第6次循环的第1项，故碳原子数为7；再观察氢原子数变化规律，可知完成一次循环每组第一项烃分子中氢原子增加2，故第16位烃的氢原子数为12。【答案】C5．某气态有机物X含C、H、O三种元素，已知下列条件，现欲确定X的分子式，所需的最少条件是()①X中含碳质量分数②X中含氢质量分数③X在标准状况下的体积④质谱确定X的相对分子质量⑤X的质量A．①② B．①②④C．①②⑤ D．③④⑤【解析】由①②可得有机物的实验式，由①②④可知有机物的分子式。【答案】B6．如图是一个核磁共振氢谱，请你观察图谱，分析其可能是下列物质中的()A．CH3CH2CH2CH3 B．(CH3)2CHCH3C．CH3CH2CH2OH D．CH3CH2COOH【解析】由核磁共振氢谱的定义可知，在氢谱图中从峰的个数即可推知有几种化学环境不同的氢原子，从图中可知有4种化学环境不同的氢原子。分析选项可得A项是2种，B项是2种，C项是4种，D项是3种。【答案】C7．质谱法能够对有机分子进行结构分析。其方法是让极少量的(10－9g)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离子化可得到C2Heq\o\al(＋,6)、C2Heq\o\al(＋,5)、C2Heq\o\al(＋,4)……然后测定其质荷比。设H＋的质荷比为β，其有机物样品的质荷比如图所示(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)，则该有机物可能是()A．甲醇(CH3OH) B．甲烷C．丙烷 D．乙烯【解析】观察质谱信号强度中的质荷比最大值为16，则该有机物的相对分子质量为16，即为甲烷。【答案】B8．已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示：下列说法中不正确的是()A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子C．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数D．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3—O—CH3【解析】由图中红外光谱可知该有机物中至少含有C—H、O—H、C—O三种化学键，故A正确；由图中核磁共振氢谱可以看出，该物质分子中有三种不同的氢原子，且这三个氢原子的个数之比为1∶2∶3，但不知道共有多少氢原子，故B、C正确，D错误。【答案】D9．(2022·南京高二质检)在C2H2、C6H6、C2H2O2组成的混合物中，已知氧元素的质量分数为8%，则混合物中碳元素的质量分数是()A．% B．%C．75% D．84.9%【解析】由氧元素的质量分数为8%可知，C、H两种元素的质量分数之和为92%，由C、H原子数之比为1∶1，可知C、H的质量分数之比为12∶1，则C%＝92%×eq\f(12,13)＝%。【答案】D10．实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是已知苯甲醛易被空气氧化，苯甲醇的沸点为℃，苯甲酸的熔点为℃，沸点为249℃，溶解度为g；乙醚的沸点为℃，难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下所示：试根据上述信息，判断以下说法错误的是()A．操作Ⅰ是萃取分液B．乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇C．操作Ⅱ蒸馏所得产品甲是苯甲醇D．操作Ⅲ过滤得到产品乙是苯甲酸钾【解析】由题意可知，白色糊状物为苯甲醇和苯甲酸钾，加入水和乙醚后，根据相似相溶原理，乙醚中溶有苯甲醇，水中溶有苯甲酸钾，两种液体可用萃取分液法分离。溶解在乙醚中的苯甲醇沸点高于乙醚，可蒸馏分离。加入盐酸后生成的苯甲酸为微溶于水的晶体，可过滤分离。【答案】D11．物质的分离是化学研究中常用的方法，填写下列物质分离时需使用的方法名称。(1)两种互不相溶的液体的分离__________________________。(2)固体和液体的分离____________________________。(3)含固体溶质的溶液中除去部分溶剂_____________________________。(4)胶体中分离出可溶电解质____________________________________。(5)几种沸点相差较大的互溶液体的分离_______________________________。【答案】(1)分液(2)过滤(3)蒸发(4)渗析(5)蒸馏(或分馏)12．现拟分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物，如图是分离操作步骤流程图。请填入适当的试剂、分离方法以及所分离的有关物质的名称。(1)a________，b________；(2)①________，②________，③________；(3)A________，B_________；C________；D_______，E_______。【解析】乙酸乙酯、乙酸和乙醇的分离，最好先用饱和Na2CO3溶液洗涤，这样首先分离出乙酸乙酯，而在洗涤液中留下CH3COONa和乙醇，再用蒸馏的方法蒸出乙醇，最后把CH3COONa转化为CH3COOH再蒸馏，即可得到CH3COOH。【答案】(1)饱和Na2CO3溶液浓硫酸(2)分液蒸馏蒸馏(3)乙酸乙酯乙醇和乙酸钠乙酸钠乙酸乙醇13．有机物A满足下列条件：①它在空气中完全燃烧的产物是CO2和H2O，且燃烧过程中产生CO2的物质的量等于消耗掉O2的物质的量，也正好和生成H2O的物质的量相等；②质谱显示A的分子离子峰质荷比为180，分子中含有六元环；③碳和氧原子在分子结构中都有两种不同的化学环境，A的核磁共振氢谱中有3个吸收峰。回答下列问题：(1)A的实验式(最简式)是________；(2)A的分子式是________；(3)A的结构简式是________；(4)A有一种同分异构体B，其分子中也有六元环，所有碳原子都处于相同化学环境，其结构简式是________。【解析】燃烧时n(CO2)＝n(O2)说明有机物的分子式可表示成Cx(H2O)y，n(CO2)＝n(H2O)说明有机物分子中C、H原子个数比为1∶2，故最简式为CH2O，结合相对分子质量为180(质谱显示)可知分子式为C6H12O6。该有机物分子中C、O原子都有两种不同的化学环境且分子中含有六元环，则该六元环必是由3个C原子和3个O原子交替形成。剩下的3个C原子和3个O原子有两种组合方式，一种是甲氧基(CH3O—)，一种是羟甲基(HOCH2—)，再结合分子中氢原子有三种不同的化学环境(核磁共振氢谱显示)可得结果。若所有碳原子均处于相同的化学环境，则必是由六个碳原子形成六元环。【答案】(1)CH2O(2)C6H12