科学家怎样研究有机物 课后练习 高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页1.2科学家怎样研究有机物课后练习高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3一、单选题1．下列属于取代反应的是A．甲烷完全燃烧：CH4+2O2CO2+2H2OB．乙烯通入溴水中：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2BrC．甲烷与Cl2光照条件下反应：CH4+Cl2CH3CI+HClD．乙烯在一定条件下生成聚乙烯：nCH2=CH22．下列表征仪器中，硝基乙烷()和甘氨酸()显示的信号(或数据)完全相同的是A．元素分析仪 B．质谱仪 C．红外光谱仪 D．核磁共振仪3．某有机物A的质谱图、核磁共振氢谱图如下，则A的结构简式可能为A． B． C． D．4．分子式为的有机物有多种同分异构体，其中包含丙醛（）和丙酮（），二者显示出信号完全相同的仪器是A．红外光谱仪 B．核磁共振氢谱仪 C．质谱仪 D．元素分析仪5．下列仪器名称为“分液漏斗”的是A． B． C． D．6．布洛芬的有效成分是，下列图表与该物质不对应的是A．表I为元素分析B．图II为质谱分析C．图III为红外光谱分析D．图IV为核磁共振氢谱分析A．A B．B C．C D．D7．化学兴趣小组在某高校完成“从茶叶中提取咖啡因并测定其结构”的实验，需用到的部分仪器有：①索氏提取器(一种用于连续萃取的仪器)；②元素分析仪；③红外光谱仪；④核磁共振仪；⑤质谱仪。根据研究有机物的一般方法和步骤，仪器使用的顺序为A．②①⑤③④ B．①②⑤③④ C．①②③④⑤ D．①③④②⑤8．下列仪器不能用于测定物质的组成或结构的是A．显微红外光谱仪 B．电子天平C．原子吸收分光光度计 D．X射线衍射仪9．下列实验中，所采取方法错误的是A．提纯苯甲酸：重结晶B．分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)：蒸馏C．鉴别乙醇和1-丁醇()：质谱法D．除去乙炔中的：溴水，洗气10．下列有机化合物的分子中，含有2种处于不同化学环境的氢原子的是A． B．C．甲苯 D．对二甲苯11．现代化学测定有机物组成及结构的分析方法较多。下列有关说法正确的是A．元素分析仪不仅可以测出试样的组成元素及含量，还可以测定其分子的空间结构B．的核磁共振氢谱中有四组峰值1：2：2：3C．通过红外线光谱图分析可以区分乙醇和乙酸乙酯D．质谱法和紫外光谱法不属于测定有机物组成和结构的现代分析方法12．在有机化合物的研究过程中，能测出有机化合物相对分子质量的仪器是A．红外光谱仪 B．X-射线衍射仪 C．质谱仪 D．核磁共振仪13．下列说法不正确的是A．同位素示踪法常用于研究化学反应历程B．采用合适的催化剂可以使一些不自发的化学反应得以实现C．可以利用物质的颜色变化和浓度变化间的比例关系来测量反应速率D．勒夏特列原理无法解释将平衡体系加压后颜色变深14．河北邯郸后百家北墓地出土文物2400余件，其中有大量青铜器、陶器、玉石器等，为研究工作提供了珍贵的考古资料。下列有关说法正确的是A．青铜器中的锡会加速铜的腐蚀B．利用X射线、红外光谱检测等方法鉴定文物C．测定出土文物中的的含量来确定遗址的年代D．古人曾用反应炼铜，反应中只作还原剂15．某有机物在氧气中完全燃烧后，生成44gCO2和1molH2O，该有机物不可能是A．乙烯 B．乙醇 C．乙醛 D．乙酸16．聚丙烯腈可用于生产腈纶，以乙炔为原料制备聚丙烯腈的合成路线如图所示，下列说法错误的是CH≡CHCH2=CHCN

A．第一步反应是加成反应B．电负性：C．HCN的空间结构为V形D．乙炔分子中σ键和π键的数目之比为3∶217．利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是由海水制取蒸馏水萃取碘水中的碘AB实验室制取氨除去乙烯中的少量二氧化硫气体CDA．A B．B C．C D．D18．在一定条件下，有机物可转化为，其中表示甲基、表示乙基，下列说法正确的是A．为非极性分子B．电负性：C．的核磁共振氢谱有5组吸收峰D．上述物质中的碳原子有和三种杂化类型19．苏丹红一号的结构简式为，则其不饱和度为A．10 B．11 C．12 D．1320．某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中正确的是A．由红外光谱可知，该有机物中只有三种不同的化学键B．该有机物分子中有两种处于不同化学环境的氢原子C．若A的分子式为C2H6O，则其结构简式为CH3-O-CH3D．核磁共振氢谱不提供氢原子总数信息21．某有机化合物在氧气中充分燃烧，生成的水蒸气和CO2的物质的量之比为1∶1，由此得出的结论是A．该有机化合物分子中C、H、O原子个数比为1∶2∶3B．分子中C、H原子个数比为1∶2C．有机化合物中必定含有氧D．有机化合物中一定不含氧22．关于下列四个装置的说明符合实验要求的是A．装置①：实验室中若需制备较多量的乙炔可用此装置B．装置②：实验室中可用此装置来制备硝基苯.C．装置③：实验室中可用此装置来分离含碘的四氯化碳液体，最终在锥形瓶中可获得碘D．装置④：实验室中可用此装置来制备乙酸乙酯并在烧瓶中获得产物23．某有机物A在足量中充分燃烧，生成水和二氧化碳的质量分别为和，已知A的质谱与红外光谱如图所示，下列说法错误的是A．符合A分子结构特征的有机物只有一种B．有机物A中含有C、H、O三种元素C．有机物A的分子式为D．有机物A中碳原子的杂化方式有和24．科学家最近在－100℃的低温下合成了一种结构简式为的烃X，红外光谱和核磁共振表明其分子中氢原子的化学环境只有一种，根据分析，下列说法中不正确的是A．X的分子式为C5H4B．X中碳原子的化学环境有2种C．1molX在一定条件下可与2mol氢气发生反应D．X不能使酸性高锰酸钾溶液褪色25．某同学用表格中的试剂和操作除去下列物质中的杂质，不合理的是选项物质及杂质试剂和操作A乙醇中混有少量的乙酸NaOH溶液，蒸馏B甲烷中混有乙烯酸性KMnO4溶液，洗气C溴苯中混有溴NaOH溶液，分液D乙醇中混有少量的水生石灰，蒸馏A．A B．B C．C D．D二、填空题26．下列两幅谱图是结构简式为CH3CH2CH2OH和的两种有机化合物的1H核磁共振谱图。请判断哪一幅是的1H-NMR谱图，并说明理由。A．B．27．仪器分析法人们常借助元素分析仪来确定有机物的组成。(1)工作原理：在不断通入气流的条件下，把样品加热到950~1200℃，使之充分燃烧，再对燃烧产物进行自动分析。(2)优点：自动化程度、所需样品量、分析速度、同时对元素进行分析等，若与计算机连接还可进行数据存储和统计分析，并可生成各种形式的分析报告。28．有0.1mol某有机物A和0.25mol氧气在一密闭容器中充分燃烧，所得产物通过浓硫酸时，浓硫酸质量增加了5.4g，再通过足量灼热的氧化铜时，固体质量减轻了1.6g，最后通过足量碱石灰时，质量增加了13.2g。试通过分析计算：(1)求该有机物的分子式。(2)若0.1mol含羟基的有机物B与有机物A最简式相同，且在0.2mol氧气中能完全燃烧，试确定B的结构简式。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．C【详解】A．甲烷完全燃烧是氧化还原反应，不是取代反应；B．乙烯和溴水反应是加成反应；C．甲烷和氯气在光照条件下反应是取代反应；D．乙烯在一定条件下生成聚乙烯是加聚反应。答案为C。【点睛】取代反应是有机化合物中的原子或者原子团被其他原子或原子团代替的反应。2．A【详解】A．元素分析仪可确定物质中所含元素的种类，二者为同分异构体，所含元素种类相同，显示的信号(或数据)完全相同，故A符合题意；B．质谱仪可用于精确测定有机物的相对分子质量，但由于同分异构体的结构不同，故质谱图中显示的碎片相对质量大小可能不完全相同，故B不符合题意；C．红外光谱仪可确定物质中是否存在某些有机原子团，二者所含官能团不同，则显示的信号(或数据)不相同，故C不符合题意；D．核磁共振仪用来测定有机物分子中等效氢原子的类型和数目，二者氢原子类型不同，则显示的信号(或数据)不相同，故D不符合题意；答案选A。3．C【分析】由图知有机物A的相对分子质量为46，有3种等效氢，个数比为3：2：1。【详解】A．HCOOH相对分子质量为46，但只有2种等效氢，故A错误；B．相对分子质量为60，有3种等效氢，故B错误；C．相对分子质量为46，有3种等效氢，且个数比为3：2：1，故C正确；D．相对分子质量为58，有3种等效氢，故D错误；故答案为C。4．D【详解】A．红外光谱仪可用来测定有机物分子中的化学键或官能团信息，丙醛（）和丙酮（）的官能团不同，红外光谱仪显示出的信号不相同，故A错误；B．核磁共振氢谱仪主要是用来确定有机物中有几种不同类型的氢原子及它们的相对数目，丙醛（）有3种等效氢，丙酮（）有1种等效氢，核磁共报氢谱仅显示出的信号不相同，故B错误；C．质谱法找最大质荷比确定有机物的相对分子质量，而丙醛和丙酮是同分异构体，相对分子质量相同，但是其他质荷比并不完全相同，质谱仪显示出的信号不相同，故C错误：D．元素分析仪可用来分析有机物中元素种类，丙醛和丙酮组成元素都是碳、氢、氧，因此元素分析仪显示出的信号完全相同，故D正确；故选D。5．D【分析】根据仪器的特点及应用进行判断，分液漏斗分离互不相溶的液体；【详解】A．漏斗；B．容量瓶；C．量筒；D．分液漏斗；故选答案D。【点睛】根据分液漏斗有两个塞进行判断。6．A【详解】A．布洛芬的分子式为C8H9NO2，其中氢元素的质量分数为，A错误；B．布洛芬的相对分子质量为，B正确；C．已知布洛芬的结构简式为，分子含有苯环、C-N、C=O、O-H，C正确；D．分子中含有5种氢原子，故核磁共振氢谱上有5组峰，D正确；故选A。7．B【详解】“从茶叶中提取咖啡因并测定其结构”的实验中，先用①索氏提取器(一种用于连续萃取的仪器)分离提纯咖啡因，然后用②元素分析仪测定咖啡因中的元素组成和比例以确定其最简式，接着用⑤质谱仪测定咖啡因的相对分子质量以确定其分子式，再用③红外光谱仪检测咖啡因中含有的化学键及官能团，最后参考④核磁共振仪得出的核磁共振氢谱确定其所含H原子的种类和比例，综合以上信息即可推出咖啡因的结构，仪器使用的顺序为①②⑤③④，故选B。8．B【详解】A．显微红外光谱仪可以用来鉴别未知物的结构组成或确定其化学基团，A项正确；B．电子天平用来称量物体重量，不能用于测定物质的组成或结构，B项错误；C．原子吸收分光光度计可以进行金属元素分析，C项正确；D．X射线衍射仪可以测定晶体结构，D项正确；答案选B。9．D【详解】A．提纯苯甲酸应用重结晶法，故A正确；B．分离两种互溶液体应根据沸点差异采用蒸馏法分离，故B正确；C．乙醇和1-丁醇摩尔质量不同，可通过质谱图鉴别，故C正确；D．除去乙炔中的应用硫酸铜溶液洗气，乙炔也能被溴水吸收，故D错误；故选：D。10．D【分析】等效氢的判断方法有有三种，分别为分子中同一甲基上连接的氢原子、同一碳原子所连甲基上的氢原子、处于镜面对称位置上的氢原子。【详解】A．中的氢原子全为同一碳原子所连甲基上的氢原子，只有1种化学环境的氢原子，A错误；B．有4种化学环境的氢原子，B错误；C．甲苯()有4种化学环境的氢原子，C错误；D．对二甲苯()有2种化学环境的氢原子，D正确；答案选D。11．C【详解】A．元素分析仪是实验室一种常规仪器，可同时对有机的固体、高挥发性和敏感性物质中C、H、N、S元素的含量进行定量分析测定，但无法帮助人们确定有机化合物的空间结构，故A错误；B．的核磁共振氢谱中有5中氢原子，峰值：2：4：4：1：3，故B错误；C．红外光谱可确定物质中的化学键和官能团，乙醇和乙酸乙酯中的化学键、官能团不同，则通过红外光谱分析可以区分，故C正确；D．质谱法可以测定相对分子质量，紫外光谱法可以确定物质的结构，二者属于测定有机物组成和结构的现代分析方法，故D错误；故选C。12．C【详解】A．红外光谱仪用于检测有机物中特殊官能团及机构特征，主要适用于定性分析有机化合物结构，不符合题意，故A不选；B．X-射线衍射仪可用于检验晶体和非晶体，不能测出有机化合物相对分子质量，故B不选；C．质谱仪能测出有机物相对分子质量，符合题意，故C选；D．核磁共振仪能测出有机物中氢原子子的种类以及数目之比，不符合题意，故D不选；故选C。13．B【详解】A．同位素示踪法是科学家经常使用的研究化学反应历程的手段之一，故A正确；B．催化剂只改变化学反应的速率，而不能改变化学反应的自发性，故B错误；C．在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显颜色时，可以利用物质的颜色变化和浓度变化间的比例关系来测量反应速率，故C正确；D．，该反应是气体体积不变的反应，达到平衡后，增大压强，平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，故D正确；答案选B。14．B【详解】A．金属性锡强于铜，所以青铜器中的锡会减缓铜的腐蚀，A错误；B．红外光谱可判断化学键和官能团，X射线衍射可以看到微观结构，因此利用X射线、红外光谱检测等方法鉴定文物，B正确；C．可以通过测定出土文物中的的含量来确定遗址的年代，C错误；D．反应中铜元素和氧元素化合价降低，硫元素化合价升高，所以反应中既作还原剂也作氧化剂，D错误；答案选B。15．B【详解】烃或烃的含氧衍生物燃烧都生成H2O和CO2，则由燃烧产物不能确定有机物分子中是否含有氧元素，由原子个数守恒可知，有机物分子中碳、氢的原子个数比为：1mol×2=1：2，分子式可能为CnH2nOx，则C2H4、C2H4O、C2H4O2符合题意，C2H6O不符合题意，故选B。16．C【详解】A．由CH≡CH和CH2=CHCN的结构简式可知，乙炔与HCN发生加成反应生成CH2=CHCN，故A正确；B．元素的非金属性越强，其电负性越大，同一周期元素，元素的电负性随着原子序数增大而增大，非金属性强弱顺序是N>C>H，所以电负性大小顺序是N>C>H，故B正确；C．HCN的结构式为H-C≡N，C原子采用sp杂化，空间结构为直线形，故C错误；D．乙炔分子的结构式为H-C≡C-H，单键为σ键，三键中有1个σ键和2个π键，σ键和π键的数目之比为3∶2，故D正确；选C。17．D【详解】A．冷凝管中的冷凝水下进上出冷凝效果更好，A项错误；B．乙醇和水互溶，不能用乙醇萃取碘水中的I2，B项错误；C．氨气的密度比空气小，故用向下排空气法收集，试管口的棉花能够防止空气对流使收集的氨气不纯，C项错误；D．二氧化硫是酸性气体，能与氢氧化钠反应，乙烯不与氢氧化钠反应，故可用氢氧化钠溶液洗气除去乙烯中少量的二氧化硫气体，D项正确；答案选D。18．D【详解】A．分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，则分子为结构不对称的极性分子，故A错误；B．元素的非金属性越强，电负性越大，则氧元素的电负性大于氮元素，故B错误；C．由结构简式可知，Y分子中含有6类氢原子，核磁共振氢谱有6组吸收峰，故C错误；D．由结构简式可知，X、Y、分子中饱和碳原子和苯环上的碳原子杂化方式分别为sp3、sp2杂化，MeCN分子中饱和碳原子和三键碳原子杂化方式分别为sp3、sp杂化，所以题给物质中的碳原子有和三种杂化类型，故D正确；故选D。19．C【详解】根据苏丹红一号的结构简式可知其分子式为，若有机物分子中含有卤素原子，可将其视为氢原子；若含有氧原子，则不予考虑；若含有氮原子，就在氢原子总数中减去氮原子数。利用公式进行计算，为碳原子数，为氢原子数，则苏丹红一号的不饱和度，故答案为：C。20．D【详解】A．可通过红外看出，有C-H、O-H、C-O三种化学键，但不能确定其只有该三种化学键，A项错误；B．从核磁共振氢谱可看出有三种不同环境的氢原子，B项错误；C．从红外看该物质中存在O-H键，其结构简式为CH3CH2OH，C项错误；D．核磁共振氢谱只能看出其氢的种类，不提供氢原子总数信息，D项正确；故选D。21．B【详解】有机物的质量未知，无法判断有机物中是否含有O元素；CO2和水的物质的量比为1：1，根据原子守恒可知，有机物分子中碳、氢原子个数比为1：2；综上所述，A、C、D错误，答案选B。22．B【详解】A．电石与水反应放出大量的热，生成氢氧化钙微溶，易堵塞导管，则不能利用图中装置制取乙炔，故A错误；B．制备硝基苯，水浴加热，温度计测定水温，该反应可发生副反应生成苯磺酸，图中制备装置合理，故B正确；C．分离含碘的四氯化碳液体，四氯化碳沸点低，先蒸馏出来，所以装置可分离，最终在锥型瓶中可获得四氯化碳，故C错误；D．制备乙酸乙酯不需要测定温度，不能在烧瓶中获得产物，应在制备装置后连接收集产物的装置(试管中加饱和碳酸钠)，故D错误；故选B。23．A【分析】某有机物A在足量O2中充分燃烧，生成的水7.2g，即0.4mol，二氧化碳气体17.6g，即0.4mol，按质量守恒定律，消耗氧气7.2g+17.6g-8.8g=16g，则8.8g有机物A中含0.4molC、0.8molH、0.2molO，最简式为C2H4O，从质谱图中可知A的相对分子质量为88，则A分子式为C4H8O2，从红外谱图中可知，有机物A为乙酸乙酯或丙酸甲酯等。【详解】A．据分析，有机物A为乙酸乙酯或丙酸甲酯等，A错误；B．据分析，有机物A中含有C、H、O三种元素，B正确；C．据分析，A的相对分子质量为88，8.8g即0.1mol有机物A中含0.4molC、0.8molH、0.2molO，则有机物A的分子式为C4H8O2，C正确；D．从红外谱图中可知，有机物A为乙酸乙酯或丙酸甲酯等，则酯基碳原子为杂化，其余碳原子为杂化，D正确；故选A。24．D【详解】X中有两类碳原子，中间的碳原子为一类，四个双键碳为一类，B说法正确；1molX中含有2mol碳碳双键，因此一定条件下可与2molH2加成，C说法正确；由于含有碳碳双键，X可被酸性KMnO4溶液氧化，D说法错误。25．B【详解】A．乙酸与NaOH反应生成高沸点的盐，然后进行蒸馏乙醇被蒸出，A项正确；B．乙烯与酸性高锰酸钾反应产生CO2与CH4混合而无法除去，B项错误；C．溴苯不与NaOH反应而溴与NaOH反应溶于水中从而分层，分液得到有机层即为溴苯而分离，C项正确；D．水与生石灰反应产生Ca(OH)2，进行蒸馏乙醇被蒸出而Ca(OH)2无法蒸出从而达到分