人教版高中化学选择性必修三同步培优第一章有机化合物的结构特点与研究方法第二节研究有机化合物的一般方法

æ≠rJ⅛æ≠r H-第一早第一P有基提能作业A级•基础达标练一、选择题(每小题有1个选项合题意).天然色素的提取往往应用到萃取操作，现在有用大量水提取的天然色素，下列溶剂不能用来萃取富集这些天然色素的是(C)A.石油醴 B.苯C.乙醇 D.四氯化碳解析：由于乙醇与水任意比互溶，故乙醇不能用作水溶液的萃取剂。.按如图所示实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。下列说法错误的是(C)A.步骤⑴需要过滤装置B.步骤(2)需要用到分液漏斗C.步骤(3)需要用到用埸D.步骤(4)需要蒸僧装置解析：滤液与不溶性物质是用过滤的方法分离出的，A项正确；分离水层与有机层需要用到分液漏斗，B项正确；溶液蒸发结晶应用蒸发皿，C项错误；可用蒸储的方法从有机层中分离出甲苯，D项正确。3.乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体，其结构式分别如图∏O O H\o"CurrentDocument"IIl IlH-C-C-O-HH-(:―0—c-HI IH 和 H,在下列哪种检测仪上显示出的信号是完全相同的(A)A.李比希元素分析仪C核磁共振氢谱仪解析：二者均含C、H、O元素,B.红外光谱仪D.质谱仪,则元素分析仪显示出的信号是完全相同的，故A选;官能团不同，红外光谱信号不同，故B不选；二者含有的H原子的个数和类别比例虽相同，但峰出现的位置不同，核磁共振氢谱信号不完全相同，故C不选；二者的相对分子质量相等，质谱法测定的最大质荷比相同，但信号不完全相同，故D不选。4.某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图有C—H键、O—H键、C-O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60,其核磁共振氢谱只有3组峰，则该有机物的结构简式是(B)A.CH3CH2OCH3 B.CH3CH(OH)CH3C.CH3CH2CH2OH D.CH3CH2CHO解析：CH3CH2OCH3相对分子质量为60,但分子中不含O—H键，故A错误；CH3CH(OH)CH3相对分子质量为60,分子中含有C-H键、O—H键、C—O键，只有3种氢原子，故B正确；CH3CH2CH2OH相对分子质量为60,含有C-H键、O—H键、C-O键，但有4种氢原子，故C错误；CH3CH2CHO相对分子质量为58,含有C-H键、C=O键、不含O—H键、C—O键，故D错误。5.诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机物分子进行结构分析的质谱法。其方法是让极少量的(10-9g)化合物通过质谱仪的离子化室使样品分子大量离子化，少量分子碎裂成更小的离子。如C24离子化后可得到CzH/C2H+.C2H+-,然后测定其质荷比。某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(B)信用眼度I2M⅛ ■明荷比历)A.甲醇 B.甲烷C.丙烷 D.乙烯解析：由有机物样品的质谱图可知，该有机物微粒质荷比最大值为16,则该有机物的相对分子质量为16，甲醇、甲烷、丙烷、乙烯的相对分子质量分别为32、16、44、28，则该有机物为甲烷。二、非选择题6.选择下列实验方法分离提纯物质，将分离提纯方法的序号填在横线上。A.萃取分液 B.升华C.重结晶D.分液 E.蒸馏F.过滤G.洗气CF从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾。D分离水和汽油的混合物。E分离CCl4(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物。G除去混在乙烷中的乙烯。A提取碘水中的碘。解析：硝酸钾在水中的溶解度随温度升高明显增大而NaCl在水中的溶解度受温度影响不大，采用重结晶和过滤可将其分离；水和汽油互不相溶，分层，可用分液法进行分离；CCl4和甲苯两种互溶的液体，沸点差大于30℃，可用蒸馏法分离；乙烯可被溴水吸收，可用洗气的方法除去；碘在有机溶剂中溶解度大，可用萃取分液方法提纯。B级∙能力提升练一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1．下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法，正确的是(AC)A.在组装蒸馏装置时，温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处B.用苯萃取溴水时有机层应从下口放出C在苯甲酸重结晶实验中，粗苯甲酸加热溶解后还要加少量蒸馏水D.在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后，要冷却到常温才过滤解析：在组装蒸馏装置时，温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，A项正确；用苯萃取溴水时，苯的密度比水小，应从上口倒出，B项不正确；在苯甲酸重结晶实验中，为了减少过滤过程中损失苯甲酸，一般要加入少量的蒸馏水，趁热过滤，C项正确，D项不正确。2．在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下：对二甲苯邻二甲苯间二甲苯苯沸点/点/℃13ξ25ξ476下列说法不正确的是(BD)A.该反应属于取代反应B.甲苯的沸点高于144℃C用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来D.从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法不能将对二甲苯分离出来解析：甲苯和甲苯反应生成二甲苯和苯，可看作甲苯苯环上的氢原子和甲基互相取代的结果，故A正确；结构相似的有机物沸点与有机物的相对分子质量有关，故甲苯的沸点应介于80℃与138℃之间，实际上通常状况下，甲苯的沸点为110℃，故B错误；由于苯的沸点最低，故可先被蒸馏出来，故C正确；对二甲苯的熔点为13℃，比邻二甲苯和间二甲苯的均高，故降温冷却时，易结晶成固体析出，故D错误。3．下列说法错误的是(AB)A.质谱法不能测定物质的相对分子质量B.铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否含有硫、氮、氯、澳等元素C.测定有机化合物中碳、氢元素质量分数的方法最早是由李比希提出的D.从核磁共振氢谱图可以推知该有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目比.有机物Y的分子式为C4H8O2,其红外光谱图如图，则该有机物的可能结构为（A）不时林一CH⅛4CXK3000 2OOOIl5⅛M⅛IfMWSflO战即出QlA.CH3COOCH2Ch3HCOOCH2Ch3B.ch3chohcoch3(CH3)2CHCOOh解析：由红外光谱图，可知该有机物含有c=o,C-O-Cs不对称的一C与,则分子中含有2个一Cq,可能的结构简式有CH3COOCH2CH3sCH3CH2COOCH3sCH3COCH2OCH3θ.核磁共振氢谱仪测定某有机物的结构得到如图所示的核磁共振氢谱，则该有机物可是匕匕AHUA⅛范与容4 3 2 1O化里位移SCHLC=CH,I-A.C2H5OH B.口hHULN山 nCH，Y_[CH,解析：核磁共振氢谱有3个吸收峰，故有机物分子中有3种H原子，C2H5OH即CH3CH2OH中，羟基上1种H原子、甲基上有1种H原子、亚甲基上有1种H原子，故核CHLC=CH,磁共振氢谱中有3个峰，故A正确； CH1 中有2种H原子，核磁共振氢谱中有2个峰，故B错误；Ho N也有4种氢原子，核磁共振氢谱有4个峰，故C错误；"IH有2种氢原子，核磁共振氢谱有2个峰，故D错误。二、非选择题6.为了测定芳香烃A的结构，做如下实验:⅛⅛riz*≡〃 ⅛质荷比(1)将9.2g该芳香烧A完全燃烧，生成标准状况下15.68LCo2和7.2gH2O;(2)用质谱仪测定其相对分子质量，得如图所示的质谱图，由图可知该分子的相对分子

质量是92，有机物A的分子式为CHa。78(3)用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰，且四个峰的面积之比是1：2：2：3,则该CHa有机物A的结构简式为解析：(1)将9.2g该芳香烃A完全燃烧，生成标准状况下15.68LCO2和7.2gH2O，即n(C)=n(COJ= 二-L二0口mol,n(H)=2n(HQ)=2*"2g=0.8mol,N(C)：N(H)2 22.4L∙mol-1 2 18g∙mol-1二7：8,所以芳香烃A的最简式为C7H8O(2)在质谱图中，最大质荷比为92，则芳香烃A的相对分子质量为92，所以芳香烃A的分子式为C7H80⑶用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰，且四个峰的面积之比是1：2：2：3,即A中有4种环境的氢原子，所以有机物A为甲苯，结构简式为7.薰衣草精油常用作芳香剂、驱虫剂的原料。兴趣小组在实验室从新鲜薰衣草中提取少量精油。查阅资料：薰衣草精油成分复杂，沸点范围100〜220℃,相同温度时在水中溶解度小于在苯、四氯化碳(有毒、沸点76.8℃)等溶剂中的溶解度。设计方案：小组讨论后提出如下提取方案。(在横线上填写操作名称)(1)步骤①在研钵中将薰衣草捣碎，转移至小烧杯中并加入适量蒸馏水，搅拌使充分溶解后过滤。(2)步骤②在薰衣草水中加入适量CCl4进行萃取、分液。(3)步骤③将CCl4层进行蒸馏(填写操作名称)。方案实施：按预先设计的方案进行实验。(4)步骤②使用到的主要仪器有b(填字母)。具体操作为振荡、 放气、静置、分液。溶有精油的CCl4层在下层(填“上”或“下”)。(5)步骤③使用如图实验装置，其中仪器e的名称为蒸馏烧瓶，冷却水从g(填字母)口通入。加热，收集温度在76.8C的馏分(该馏分可循环使用)。交流反思：观察产品并进行小组讨论后，认为该方案主要有以下两个缺点：缺点1精油中的某些成分有热敏性，受热后品质会发生改变；缺点2该方法提取的精油中残留少量CCl4o(6)基于小组的交流、反思和分析，你认为该小组进一步的研究方向是选取无毒、高效、可进行低温提取精油的萃取剂。解析：(1)分离难溶性物质和溶液采用过滤方法，薰衣草捣碎并加入蒸馏水浸取充分溶解后将难溶性的物质和溶液分离采用过滤方法。(2)精油易溶于有机溶剂，不易溶于水，所以步骤②在薰衣草水中加入适量CCl4进行萃取、分液。(3)分离互溶的液体采用蒸馏的方法，精油和四氯化碳互溶，所以步骤③将CCl4层进行蒸馏分离两种物质。(4)步骤②为萃取、分液，需要分液