《研究有机化合物的一般步骤和方法》练习 省赛一等奖

《研究有机化合物的一般步骤和方法》练习(时间45分钟满分60分)一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1．下列实验方案不合理的是()A．加入饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸B．分离苯和硝基苯的混合物，可用蒸馏法C．可用苯将溴从溴苯中萃取出来D．可用水来鉴别苯、乙醇、四氯化碳解析：因乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度很小，且乙酸易溶于Na2CO3溶液，因此可用饱和Na2CO3溶液来除去乙酸乙酯中混有的乙酸。苯与硝基苯的沸点相差较大，可用蒸馏法将两者分离开来。溴易溶于溴苯，也易溶于苯，因此不能用苯作萃取剂，将溴从溴苯中除去。苯不溶于水，加入水时，液体分为两层，上层为苯(油状液体)，下层为水；乙醇与水混合时不分层；四氯化碳不溶于水，加入水时，液体也分为两层，上层为水，下层为四氯化碳(油状液体)，因此可用水来鉴别苯、乙醇、四氯化碳。故答案为C。答案：C2．下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是()A．2,2,3,3­四甲基丁烷 B．2,3,4­三甲基戊烷C．3,4­二甲基己烷 D．2,5­二甲基己烷解析：根据名称写出各自的结构简式为：A．B．C．D．由结构简式可知：A中有1种H，B中有4种H，C中有4种H，D中有3种H。答案：D3．[双选题]某化合物的结构(键线式)及球棍模型如下：该有机物分子的核磁共振氢谱图如下(单位是ppm)。下列关于该有机物的叙述正确的是()A．该有机物分子中不同化学环境的氢原子有8种B．该有机物属于芳香化合物C．键线式中的Et代表的基团为—CH3D．利用质谱可确定该有机物的相对分子质量解析：核磁共振氢谱图中有8个峰，说明分子中有8种不同类型的氢，A正确。该有机物分子中无苯环结构，因此不属于芳香化合物，B错误。结合球棍模型可得Et代表的基团为—CH2CH3，C错误。答案：AD4．(2022·海宁正学中学阶段性测试)红外光谱法是用来测定物质________的方法。()A．相对分子质量B．所含H原子的种类及数目之比C．基团种类[D．以上都不对解析：红外光谱是用来测定物质分子中含有官能团的种类。答案：C5．A和B两种有机物可以互溶，其有关性质如下表所示：密度(20℃)熔点沸点溶解性A7g·cm－3－℃℃不溶于水B3g·cm－3－℃℃与水以任意比混溶要除去A和B的混合物中的少量A得到B可采用的方法是()A．蒸馏 B．重结晶C．萃取 D．加水充分振荡，分液解析：因A、B两种物质的沸点不同，故可用蒸馏法分离；A、B两种物质，加水充分振荡，分液后，B与水仍不好分离，故答案选A。答案：A6．某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成，其相对分子质量小于150，若已知其中氧的质量分数为50%，则分子中碳原子的个数最多为()A．4 B．5C．6 D．7解析：氧的质量分数为50%，说明最多为4个氧原子，则该有机物相对分子质量为128，则C、H质量和最多也只能为128－64＝64，根据商余法，eq\f(64,12)，整数商为5，余数为4，所以碳原子数最多为5。答案：B7．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C、H质量分数可推出O的质量分数，由各元素的质量分数可确定X的实验式，由相对分子质量和实验式即可确定X的分子式。答案：B二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8．(6分)有机物A的相对分子质量为74，其红外光谱图(示意图)如图，请写出该分子的结构简式____________。解析：根据题目中所提到的对称结构可确定A的结构简式。答案：CH3CH2—O——CH2CH39．(10分)某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为%、含氢为%，其余为氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。方法一：用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。方法二：核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶3，如图A所示。方法三：利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如图B所示。请填空：(1)A的分子式为________。(2)A的分子中含一个甲基的依据是________。a．A的相对分子质量b．A的分子式c．A的核磁共振氢谱图d．A分子的红外光谱图(3)A的结构简式为________。解析：(1)有机物分子中含C原子数N(C)＝eq\f(150×%,12)＝9，同理N(H)＝eq\f(150×%,1)＝10，N(O)＝eq\f(150×1－%－%,16)＝2，故分子式为C9H10O2。(2)由核磁共振氢谱可知，分子中H原子数之比为3∶2∶2∶2∶1，且从分子式中可知：共有10个H原子，则有机物中有5类H原子，且个数分别为3,2,2,2,1。(3)由红外光谱图可知，分子中含有苯环，且苯环直接与C原子相连，分子中含有和C—O—C，且由(2)知分子中含有甲基，故结构简式为答案：(1)C9H10O2(2)b、c10．(11分)喝茶，对很多人来说是人生的一大快乐，茶叶中含有少量的咖啡因。咖啡因具有扩张血管、刺激心脑等作用，在100℃时失去结晶水并开始升华，120℃时升华相当显著，178℃时升华很快。结构式如下，实验室可通过下列简单方法从茶叶中提取咖啡因：(1)咖啡因的分子式为____________。(2)步骤1泡浸茶叶所用的溶剂最好为________。A．水B．酒精C．石油醚(3)步骤1、步骤4所进行的操作或方法分别是：______________，____________。解析：(2)要选好萃取剂，因酒精既能溶解咖啡因，且在后来的分离操作中容易分离，得到产品，这种方法是萃取。从题意中可以发现，利用咖啡因易升华的特点，选择升华的分离操作方法。答案：(1)C8H10N4O2(2)B(3)萃取升华11．(12分)有机物A由碳、氢、氧三种元素组成，现取3gA与L氧气(标准状况)在密闭容器中燃烧，燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气(假设反应物没有剩余)。将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸质量增加g，碱石灰质量增加g，回答下列问题。(1)3gA中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少？§K](2)通过计算确定该有机物的分子式。解析：(1)有机物A燃烧后既生成CO又生成CO2，说明A与氧气均已发生反应，则参加反应的O2的物质的量n(O2)＝eq\fL,L·mol－1)＝mol，n(H)＝2n(H2O)＝2×eq\fg,18g·mol－1)＝mol，n(CO2)＝eq\fg,44g·mol－1)＝mol，n(CO)＝eq\f(mA＋mO2－mH2O－mCO2,28g·mol－1)＝mol，n(C)＝n(CO2)＋n(CO)＝mol＋mol＝mol。(2)3gA中，n(C)＝mol，n(H)＝mol，n(O)