1.2科学家怎样研究有机物随堂训练高二下学期化学选择性必修3

1.2科学家怎样研究有机物随堂训练20232024学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3一、单选题1．某有机物的密度是相同条件下的28倍，则该有机物的键线式可能为A． B． C． D．2．分析下列物质，对H核磁共振谱信号种数的判断正确的是A．4种 B．2种C．2种 D．4种3．下列化学反应中不属于取代反应的是()A．CH2Cl2+Br2CHBrCl2+HBrB．C．D．4．某同学利用傅克酰基化反应合成了苯乙酮，反应原理为：+CH3COClHCl+上述反应类型为A．取代反应 B．加成反应 C．消去反应 D．聚合反应5．甲醛、乙酸、乙酸乙酯组成的混合物中，氢元素的质量分数是9%，则氧元素的质量分数是A．16% B．37% C．48% D．无法计算6．下列各项括号内为杂质，后面为除杂质操作，其中正确的是A．甲醛(乙酸)，蒸馏B．乙酸乙酯(乙酸)，分液C．苯(四氯化碳)，加水振荡、过滤D．乙烷(乙烯)，通过足量的酸性KMnO4溶液，洗气7．某烃的一种同分异构体在核磁共振氢谱中出现一组峰，该烃的分子式可以是A．C3H8 B．C4H10 C．C5H12 D．C6H148．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A．在组装蒸馏装置时，温度计的水银球应伸入液面下B．用96%的工业酒精制取无水乙醇，可采用的方法是加生石灰，再蒸馏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NaOH溶液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9．列说法正确的是A．H2O和D2O属于同分异构体 B．14C和14N属于同位素C．水杨酸和阿司匹林属于同系物 D．S2与S8属于同素异形体10．下列有关现代仪器分析的说法错误的是A．通过晶体X射线衍射实验，无法确定键长和键角B．红外光谱可用于分析分子中含有何种化学键或官能团C．质谱法可测定相对分子质量D．原子光谱中的特征谱线可用来鉴定元素11．实验室中按以下方案从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物：下列说法不正确的是A．装置甲完成步骤① B．用装置乙完成步骤②C．装置丙完成步骤③ D．用装置丁完成步骤④12．某有机化合物A2.8g完全燃烧，生成8.8g与3.6g，A的相对分子质量为56，则A的分子式为A． B． C． D．13．下列反应属于取代反应的是A．乙烯与溴的四氯化碳溶液生成1，2二溴乙烷B．溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热生成乙烯C．氯乙烯生成聚氯乙烯D．丙烷与氯气在光照下生成氯丙烷14．下列实验中，所选装置或实验设计合理的是A．用图①所示装置可以趁热过滤提纯苯甲酸B．用图②所示装置可以用乙醇提取溴水中的溴C．用图③所示装置可以分离苯和甲苯的混合溶液D．用图④所示装置可除去中混有的少量HCl15．下列操作能达到实验目的的是A．粗苯甲酸(含少量NaCl)的提纯——重结晶B．除去苯中混有的少量苯酚——分液C．除去乙酸乙酯中混有的少量乙醇——过滤D．除去乙烯中混有的少量乙炔——通入酸性高锰酸钾溶液16．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．由核磁共振氢谱图可知，该有机物分子中有两种不同化学环境的氢原子B．由红外光谱图可知，该有机物中只有两种不同的共价键C．若A的化学式为C2H6O2，则其结构简式为HOCH2CH2OHD．由其核磁共振氢谱可知其分子中不同化学环境的氢原子的个数比17．下列说法中不正确的是A．提纯苯甲酸可采用重结晶的方法B．用CCl4萃取碘水中的碘，液体分层后，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出C．红外光谱图能确定有机物中所含官能团的种类和数目D．(CH3)2CH(CH2)2CH(CH3)2的核磁共振氢谱中出现了三个峰18．阿兹夫定是我国首款抗新冠口服药物，其有效成分的结构简式如图，下列说法中正确的是

A．该有机物的分子式为 B．N原子的杂化方式有2种C．该有机物可发生加成、水解、氧化反应 D．可与盐酸反应成盐，该晶体的熔点高于NaCl19．下列有关说法错误的是A．酒精灯内的酒精量不能超过酒精灯容积的，熄灭酒精灯应该用灯帽盖灭B．重结晶是提纯固体物质的重要方法，用重结晶的方法可从KCl与NaNO3的固体混合物中提纯得到纯净的NaNO3C．pH试纸若是用于测定溶液的pH，则不能用水润湿，但用pH试纸检验NH3时，则必须先用水润湿，然后用于检验D．淀粉溶液与葡萄糖溶液，既可用丁达尔现象进行鉴别，也可用碘水进行鉴别20．下列说法中正确的是A．在核磁共振氢谱图中有5组吸收峰B．红外光谱图能确定有机化合物中所含官能团的种类和数目C．质谱法不能用于相对分子质量的测定D．红外光谱、核磁共振氢谱和X射线衍射实验都可用于分析有机化合物的分子结构21．化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是A．借助质谱图，仅能获得有机化合物的相对分子质量信息B．借助红外光谱，可以获得有机化合物中官能团或化学键信息C．氯乙烷气雾剂可用于运动损伤的镇痛剂D．浸有高锰酸钾的硅藻土可用于水果保鲜22．将有机物在氧气中完全燃烧，并使产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重和，测得其质谱和核磁共振氢谱如图所示，核磁共振氢谱中3组吸收峰面积之比为。下列说法正确的是

A．该有机物的相对分子质量为31 B．该有机物可用于提取碘水中的碘C．该有机物分子间不能形成氢键 D．该有机物含有的键数目为23．如图分别是A、B两种有机物的核磁共振氢谱图，已知A、B两种有机物都是烃类，都含有6个氢原子，根据两种有机物的核磁共振氢谱可推测出A．A是C3H6，B是C6H6 B．A是C3H6，B是C2H6C．A是C6H6，B是C2H6 D．A是C2H6，B是C3H624．除去下列物质中所含少量杂质(括号内为杂质)，所选用的试剂和分离方法能达到实验目的的是选项混合物试剂分离方法A．苯(甲苯)浓溴水过滤B．甲烷(乙烯)酸性高锰酸钾溶液过滤C．乙酸乙酯(乙酸)氢氧化钠溶液蒸馏D．乙炔(硫化氢)硫酸铜洗气A．A B．B C．C D．D25．工业上应用两矿法浸出软锰矿(主要成分)和方铅矿(主要成分PbS、)，制备和，转化流程如下。已知：微溶于水，溶液中存在可逆反应：。下列说法正确的是A．Ⅰ中可使用浓盐酸代替稀盐酸和NaCl的混合溶液B．Ⅱ中生成的沉淀Y是C．Ⅳ中试剂X可能作氧化剂D．Ⅴ中发生反应：二、填空题26．关于重结晶有以下要求：(1)重结晶选择溶剂的要求：①杂质在所选溶剂中溶解度，易于除去。②被提纯的有机物在所选溶剂中的溶解度受的影响较大；该有机物在热溶液中的溶解度，冷溶液中的溶解度，冷却后易于结晶析出。(2)重结晶实验操作步骤①；②；③。27．完全燃烧1.4g某有机物A，生成4.4gCO2和1.8gH2O。(1)有机物A的实验式是。(2)用相对密度法测得A的密度是同温同压下氢气密度的28倍，则A的相对分子质量为。(3)已知A能使溴的四氯化碳溶液褪色，通过核磁共振氢谱分析，A分子中只有两种化学环境不同的氢原子，且不存在顺反异构体，则A结构简式为。28．烯烃是烃类物质中非常重要的一类烃，应用非常广泛。请回答下列问题：（1）某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱图表明分子中含有碳碳双键，核磁共振氢谱图表明分子中只有1种类型的氢原子。①A的结构简式为；②A分子中的碳原子是否处于同一平面？（填“是”或者“不是”）（2）烯烃与高锰酸钾酸性溶液反应的氧化产物有如下关系：①乙烯是结构最简单的烯烃，写出实验室制取乙烯的反应方程式，要除去混在甲烷中的乙烯，能否通过酸性高锰酸钾溶液来达到实验目的？（填“能”或“不能”），理由是。乙烯是一种基本的化工原料，它的产量可用来衡量一个国家石油化工发展的水平，除此之外乙烯还可用作。②已知某烯烃的分子式为C5H10，与高锰酸钾酸性溶液反应的氧化产物之一为CO2，则满足条件的烯烃有种结构（用数字作答）；若与高锰酸钾酸性溶液反应的氧化产物为丙酮和乙酸，则满足条件的烯烃结构简式为。参考答案：1．A【分析】相同条件下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，故该有机物的相对分子质量为56，分子式为C4H8，据此可分析解答。【详解】A．分子式为C4H8，A选项正确；B．分子式为C6H8，B选项错误；C．分子式为C5H6，C选项错误；D．分子式为C2H4，D选项错误；答案选A。2．B【分析】H核磁共振谱信号种数与化合物中H元素所处化学环境种数有关。【详解】A．一共有5种不同化学环境的H元素，故A错误；B．结构对称，四个甲基上的H所处化学环境一致，共有种不同化学环境的H元素，故B正确；C．一共有3种不同化学环境的H元素，故C错误；D．结构对称，共有2种不同化学环境的H元素，故D错误；故答案选B。3．C【详解】A．该反应的特征是中一个氢原子被一个溴原子取代，属于取代反应，A不符合题意；B．该反应的特征是中的羟基被一个氯原子取代，属于取代反应，B不符合题意；C．该反应为置换反应，C符合题意；D．该反应的特征是中的溴原子被羟基取代，属于取代反应，D不符合题意；故选C。4．A【详解】对比反应物和产物的结构，可知苯环上的一个氢原子被OCCH3取代，发生了取代反应，故选A。5．B【详解】甲醛为CH2O，乙酸为C2H4O2，乙酸乙酯为C4H8O2，各分子中碳原子与氢原子数目之比为1：2，故混合物中碳元素与氢元素的质量之比为12：2=6：1，氢元素的质量分数是9%，则碳元素的质量分数54%，混合物中氧的质量分数为19%54%=37%，故答案选B。6．A【详解】A．甲醛与乙酸的沸点不同，蒸馏可分离，故A正确；B．乙酸与乙酸乙酯的沸点不同，蒸馏可分离，故B错误；C．苯与四氯化碳是互溶的液体，应该用蒸馏法分离，故C错误；D．乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳，引入新杂质，应选溴水、洗气除杂，故D错误。答案选A。7．C【详解】核磁共振氢谱测得分子中只有一个吸收峰，说明只含有一种氢原子，从CH4的组成与结构出发，将H替换为﹣CH3得到C5H12，故选C。8．B【详解】A．蒸馏时，温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶的支管口处，A错误；B．用生石灰吸水，利用乙醇沸点低加热蒸出，B正确；C．苯甲酸会与NaOH溶液反应，C错误；D．苯甲酸重结晶实验，要趁热过滤，D错误；故答案为B。9．D【详解】A．同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物，H2O和D2O结构相同，不属于同分异构体，A错误；B．同位素是质子数相同，中子数不同的同一元素不同原子，14C和14N质子数分别为6、7，两者不互为同位素，B错误；C．水杨酸的结构简式为，阿司匹林的结构简式为，前者含有羧基和酚羟基，后者含有羧基和酯基，因此两者不互为同系物，C错误；D．同素异形体是同种元素不同结构的单质，S2和S8互为同素异形体，D正确；故选D。10．A【详解】A．通过晶体射线衍射实验，可测定晶胞中的各个原子的位置(坐标)，根据原子坐标，可以计算原子间距离，判断出晶体中哪些原子之间存在化学键，确定键长和键角，A错误；B．红外光谱是用来获得物质的化学键和官能团信息的，可用于分析分子中含有何种化学键或官能团，B正确；C．质谱法可获取有机物的质荷比，最大质荷比等于相对分子质量，测定结果快捷、精确，测出简单分子的相对分子质量，C正确；D．不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，D正确；综上所述答案为A。11．C【分析】步骤①样品粉末中加入甲苯、甲醇，这是溶解过程，然后过滤，得到滤液和不容物质，步骤②加入硝酸钠溶液，得到有机层溶液和水层溶液，此步骤为萃取分液，步骤③是从水层溶液中得到固体，应是蒸发结晶，步骤④有机层溶液中得到甲苯，应是蒸馏或分馏，据此分析；【详解】A．根据上述分析，步骤①是溶解过滤过程，甲装置为过滤，因此甲装置完成步骤①，故A说法正确；B．乙装置为分液，上述分析，步骤②为分液，因此乙装置能完成步骤②，故B说法正确；C．步骤③是蒸发结晶，应用蒸发皿，不能使用坩埚，故C说法错误；D．步骤④是蒸馏或分馏过程，装置丁为蒸馏或分馏装置，因此装置丁能完成步骤④，故D说法正确；答案为C。12．B【详解】，，A，，，则该有机物不含有O元素，最简式为CH2，式量为14，又A的相对分子质量为56，则分子式为C4H8，故B正确；故选B。13．D【详解】A．乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，生成1,2二溴乙烷，故A不符合题意；B．溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热，发生消去反应生成乙烯、溴化钠和水，故B不符合题意；C．氯乙烯在催化剂、加热的条件下发生加聚反应聚氯乙烯，故C不符合题意；D．丙烷与氯气在光照下发生取代反应生成氯丙烷，故D符合题意；故选D。14．A【详解】A．苯甲酸的溶解度不大，趁热过滤提纯苯甲酸，可减少损失，故A正确；B．乙醇溶于水，不能做萃取剂，不能提取溴水中的溴，故B错误；C．苯和甲苯的混合溶液互溶，图中缺少温度计，故C错误；D．二者均与碳酸钠溶液反应，应选饱和碳酸氢钠溶液，故D错误；故选：A。15．A【详解】A．苯甲酸在水中的溶解度随温度变化大，用重结晶法提纯粗苯甲酸(含少量NaCl)，故A正确；B．苯酚易溶于苯，苯和苯酚混合不分层，不能用分液法分离苯和苯酚，故B错误；C．乙酸乙酯和乙酸是互溶的液体，用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中混有的少量乙醇，故C错误；D．乙烯、乙炔都能与酸性高锰酸钾溶液反应，不能用高锰酸钾溶液除乙烯中混有的少量乙炔，故D错误；选A。16．B【分析】核磁共振氢谱图可确定有机物分子中氢原子种类与不同化学环境的氢原子个数比，根据A的核磁共振氢谱（左图）可看出，有A的分子中有2种不同不同化学环境的氢原子，且氢原子的个数比为1:2；红外光谱图可确定分子中所含的化学键，根据A的红外光谱图可知，分子中含碳碳单键和氢氧键，据此结合有机物的结构分析解答。【详解】A．由上述分析可知，该有机物分子中有两种不同化学环境的氢原子，A正确；B．由红外光谱图可知，该有机物中含碳碳单键和氢氧键，但不符合碳四价键原则，所以不止2种化学键，B错误；C．若A的化学式为C2H6O2，则根据红外光谱和核磁共振氢谱可确定，该有机物为乙二醇，其结构简式为HOCH2CH2OH，C正确；D．核磁共振氢谱可确定氢原子种类，及其分子中不同化学环境的氢原子的个数比，D正确；故选B。17．C【详解】A．苯甲酸在水中的溶解度不大，则提纯苯甲酸可采用重结晶的方法，主要步骤有加热溶解、趁热过滤、冷却结晶，趁热过滤可减少溶解损失，故A正确；B．碘不易溶于水，易溶于四氯化碳，且四氯化碳的密度大于水的密度、不溶于水，则萃取分层后，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，故B正确；C．红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类，不能确定有机物的官能团的数目，故C错误；D．(CH3)2CH(CH2)2CH(CH3)2含3种H，则核磁共振氢谱中出现了三个峰，故D正确；故选：C。18．C【详解】A．由结构简式可知，该有机物分子中含有9个碳原子、11个氢原子、6个氮原子、4个氧原子、1个氟原子，其分子式为，故A错误；B．双键上的N原子为sp2杂化，形成3个单键的N原子为sp3杂化，N3中的N+为sp杂化，N原子有3种杂化方式，故B错误；C．含碳碳双键可发生加成反应、含酰胺键可发生水解反应、含碳碳双键和羟基可发生氧化反应，故C正确；D．含氨基，具有碱性，与盐酸反应生成盐，类似氯化铵，其熔点低于NaCl，故D错误；故选C。19．B【详解】A.根据安全性原则，酒精灯内的酒精量不能超过酒精灯容积的2/3，且熄灭酒精灯应该用灯帽盖灭，故A正确；B.硝酸钠和氯化钾溶解之后，溶液之中含有四种主要离子，可以组成的物质有四种：硝酸钾、硝酸钠、氯化钾、氯化钠。这四种物质中溶解度随温度变化最大的是硝酸钾，而变化最小的是氯化钠，所以在较高温度下，将其溶解后所得的饱和溶液迅速降温，最容易析出的是硝酸钾，由此得到的硝酸钾较为纯净，故B错误；C.pH试纸若是用于测定溶液的pH，则不能用水润湿，但用pH试纸检验NH3时，则必须先用水润湿，然后用于检验，故C正确；D.淀粉溶液是胶体，葡萄糖溶液不是，可以用丁达尔现象进行鉴别。淀粉溶液遇碘水变蓝，葡萄糖溶液遇碘水不变蓝，也可用碘水进行鉴别，故D正确；故答案选B。【点睛】解题时特别注意重结晶原理是把物质溶解之后利用其溶解度差异重新提取提纯的原理。硝酸钾的溶解度随温度变化最大，氯化钠的溶解度随温度变化最小。在较高温度下，若将其饱和溶液迅速降温，那么最容易析出的是硝酸钾，由此得到的硝酸钾较为纯净。20．D【详解】A．有3种等效氢，在核磁共振氢谱图中有3组吸收峰，故A错误；B．红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类，不能确定有机物的官能团的数目，故B错误；C．质谱法用于相对分子质量的测定，故C错误；D．红外光谱确定官能团种类、核磁共振氢谱用于确定分子中氢原子种类及相对个数，X射线衍射实验可确定分子的空间结构，所以都可用于分析有机化合物的分子结构，故D正确；21．A【详解】A．质谱图可以获得有机化合物的相对分子质量信息，还可以获得有机化合物的结构信息，A错误；B．红外光谱图可确定有机物中的化学键及官能团，对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子的结构，B正确；C．氯乙烷易挥发，具有冷冻麻醉作用，所以“复方氯乙烷气雾剂”常用于运动中急性损伤的镇痛，C正确；D．乙烯为催熟剂，含有碳碳双键，可被高锰酸钾氧化，则用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果，D正确；故选A；22．D【分析】根据质荷比图像显示，该有机物的相对分子质量为46，有机物物质的量为0.05mol，在氧气中完全燃烧，并使产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重和，水的质量为2.7g，物质的量为，，的质量为4.4g，物质的量为0.1mol，，所以，所以最简式为：，相对分子质量为46，分子式为：，根据核磁共振氢谱，该分子为。【详解】A．根据质荷比图像显示，该有机物的相对分子质量为46，A错误；B．乙醇易溶于水，不能提取碘水中的碘单质，B错误；C．该分子为，含有，能形成分子间的氢键，C错误；D．该分子为，该有机物含有的键数目为，D正确；故选D。23．D【详解】A的核磁共振氢谱只有一组峰，说明A分子中只有1种化学环境的氢原子，对照选项判断A为CH3CH3(即C2H6)；同理B中有3种不同类型的氢原子，且个数比为1∶2∶3，故B为CH3CH=CH2(即C3H6)；故选D。24．D【详解】A．甲苯与浓溴水发生取代反应产生的三溴苯酚不溶于水，但能够溶于苯中，因此不能通过过滤方法分离除杂，A错误；B．乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化产生CO2气体，使甲烷中混入新的杂质气体，不能达到除杂的目的，B错误；C．杂质乙酸及乙酸乙酯都会与NaOH溶液反应，导致物质完全变质，不能达到除杂目的，C错误；D．杂质硫化氢与硫酸铜在溶液中反应产生CuS黑色沉淀，而乙炔仍然为气体，因此可通过洗气除去杂质气体，D正确；故合理选项是D。25．C【分析】方铅矿(主要成分PbS、、FeS2)和软锰矿(主要成分MnO2)中加入稀盐酸、NaCl溶液并加热至70℃，发生的反应有MnO2+PbS+4HClMnCl2+PbCl2+S+2H2O，3MnO2+2FeS2+12HCl3MnCl2+2FeCl3+4S+6H2O，调节溶液的pH使铁离子转化为沉淀，然后过滤得到氢氧化铁沉淀和滤液，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到PbCl2晶体和滤液，向滤液中加入氨水、X使锰离子氧化生成Mn3O4，将溶液过滤得到Mn3O4，据此解答。【详解】A．若用浓盐酸代替稀盐酸和NaCl的混合溶液，那么浓盐酸与软锰矿中的MnO2反应生成氯气，A错误；B．由分析可知Ⅱ中生成的沉淀Y是Fe(OH)3，B错误；C．Ⅳ中向滤液中加入氨水、X使锰离子氧化生成Mn3O4，则试剂X可能作氧化剂，C正确；D．因为PbCl2微溶于水，溶液中存在可逆反应：PbCl2+2Cl，故Ⅴ中发生反应：+=PbSO4+4Cl，D错误；故选C。26．(1)很小或很大温度较大较小(2)加热溶解趁热过滤冷却结晶【详解】（1）①重结晶要求溶剂满足条件：杂质在此溶剂中溶解度很大或溶解度很小，易于除去，故答案为：很小或很大；②重结晶法要求被提纯的物质在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大，该有机物在热溶液中溶解度较大，在冷溶液中溶解度较小，冷却后易于结晶析出，故答案为：温度；较大；较小；（2）重结晶实验的操作步骤为：加热溶解、趁热过滤、冷却结晶，故答案为：加热溶解；趁热过滤；冷却结晶。27．(1)CH2(2)56(3)(CH3)2C=CH2【分析】先根据有机物质量计算生成产物的物质的量，再根据产物计算产物中碳和氢的质量与反应物中有机物质量比较，得出有机物中只含碳氢两种元素。（1）完全燃烧1.4g某有机物A，生成4.4gCO2即物质的量为0.1mol和1.8gH2O即物质的量为0.1mol，则二氧化碳中碳质量为0.1mol×12g∙mol−1＝1.2g，水中氢的质量为0.1mol×2×1g∙mol−1＝0.2g，则有机物只含有碳氢两种元素，且物质的量之比为0.1:0.2＝1:2，则有机物A的实验式是CH2；故答案为：CH2。（2）用相对密度法测得A的密度是同温同压下氢气密度的28倍，根据密度之比等于摩尔质量之比，等于相对密度