高三化学一轮复习强化练47：有机化合物的研究方法

强化练47有机化合物的研究方法基础落实选择题只有1个选项符合题意1.(2023·盐城滨海东元中学三校期中)下列有机物的分类，正确的是()A.苯、苯乙烯、萘都属于芳香烃B.乙烯、氯乙烯、聚乙烯都属于脂肪烃C.都属于脂环烃D.都属于烃的衍生物2.(2023·上海吴淞中学月考)下列各物质的命名正确的是()A.2－乙基戊烷B.油酸甘油脂C.1，3，5－三硝基甲苯D.2，2－二甲基－1－丙醇3.黄曲霉毒素M1为已知的致癌物，具有很强的致癌性。黄曲霉毒素M1的结构简式如图所示，下列关于该分子含有的官能团的说法正确的是()A.含有碳碳双键、羟基、酮羰基、酯基、醚键B.含有苯环、羟基、酮羰基、羧基、醚键C.含有羟基、酮羰基、羧基、酯基、醚键D.含有碳碳双键、苯环、羟基、酮羰基、醚键4.(2023·遵化一中月考)下列分离或提纯有机物的方法正确的是()选项待提纯物质杂质试剂及主要操作方法A苯溴单质加苯酚，过滤B甲苯苯甲酸饱和NaHCO3溶液，分液C乙烷乙烯通入一定量的氢气D乙醛乙酸加入氢氧化钠溶液，分液5.(2023·山东学情空间联考)下列研究有机物的方法错误的是()A.分离提纯有机物的常用方法是燃烧法B.2，2，6，6－四甲基庚烷的核磁共振氢谱中出现了3个峰C.图为某有机物的质谱图，可推知该有机物的相对分子质量为90D.利用X射线衍射技术可以区分有机物的对映异构体6.按要求回答下列问题：(1)的系统命名为______________________________。(2)的名称是_________________________。(3)3－甲基－2－戊烯的结构简式为_______________________。(4)的分子式为__________________，名称为________。(5)松油醇()含有的官能团的名称为________。7.有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓型香精等，是我国批准使用的香料产品，其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构，具体实验过程如下：步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。(1)蒸馏装置如图1所示，仪器a的名称是________，图中虚线框内应选用图中的________(填“仪器x”或“仪器y”)。步骤二：确定M的实验式和分子式。(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%，氢的质量分数为9.1%。①M的实验式为________。②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的相对分子质量为________，分子式为________。步骤三：确定M的结构简式。(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示，图中峰面积之比为1∶3∶1∶3；利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。M中官能团的名称为________，M的结构简式为________。能力提升8.(2023·青岛莱西期末)下列有机物命名错误的是()A.异丁酸甲酯B.2－甲基－1，3－丁二烯C.4－甲基－3－己醇D.邻二甲苯9.下列关于有机物分离和提纯的说法错误的是()A.除去乙炔中混有的少量H2S：通过CuSO4溶液，洗气B.除去乙酸乙酯中残留的乙酸，加过量饱和碳酸钠溶液振荡后静置分液C.可用煤油、花生油、苯萃取溴水中的溴单质D.可用新制Cu(OH)2鉴别乙酸、乙醇、乙醛、乙酸乙酯10.(2023·河南大联考阶段性测试改编)某食品添加剂A的相对分子质量为90，通过下列实验探究其组成和结构。实验1：称取9.0gA，完全燃烧生成13.2gCO2和5.4gH2O。实验2：将A加入Na2CO3溶液中有CO2气体产生。实验3：将9.0gA与足量金属Na反应生成标准状况下H2的体积为2.24L。下列说法错误的是()A.通过实验1可确定A的分子式为C3H6O3B.实验2说明A分子中含有羧基C.实验3说明A分子中含有羟基D.根据以上实验可确定有机物A的结构11.实验室测定青蒿素(只含C、H、O元素)中氧元素质量分数的实验装置如图所示，下列实验操作或叙述正确的是()A.D装置的目的仅是氧化青蒿素分解的氢气，使之完全转化为水B.E、F中分别加入的是碱石灰和P2O5C.确定氧元素的质量分数，需要的数据是实验前后装置C、E、F的质量变化D.该实验的不足之处仅仅是F之后没有接盛有碱石灰的干燥管12.(2023·石家庄新乐一中月考)按要求回答问题。(1)某有机化合物的结构简式如下，，写出含氧官能团的名称________。(2)相对分子质量为84的烃，能使溴水褪色。①若该烃分子中所有的碳原子都在同一个平面内，则该烃的结构简式为________；名称是____________________________________________________。②若该烃和溴化氢加成只能生成一种产物，则满足该要求的烃有________种。(3)如图所示的是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。现准确称取1.8g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经燃烧后A管增重1.76g，B管增重0.36g，请回答：①根据气流方向将装置进行连接，连接的顺序是________(用小写字母表示)。第二次使用装置的原因________________________________________________________________________________________________。②该有机物的最简式为_______________________________。③该有机物蒸汽密度相对于氢气为45，核磁共振氢谱显示只有一组峰，写出结构简式____________________________________________________。参考答案1.A[A.苯、苯乙烯、萘均属于烃且均含有苯环，所以都属于芳香烃，故A正确；B.氯乙烯含有氯元素，不属于烃，故B错误；C.属于脂环烃，为苯，属于芳香烃，故C错误；D.、属于烃的衍生物，为碳酸，不属于有机物，故D错误。]2.D[A.2－乙基戊烷若正确，则结构简式为，但按照烷烃的命名，该有机物名称为3－甲基己烷，故A错误；B.油酸与甘油发生酯化反应，有机产物应是油酸甘油酯，故B错误；C.1，3，5－三硝基甲苯，编号时甲基所在碳原子应该为1号，正确命名为2，4，6－三硝基甲苯，故C错误；D.2，2－二甲基－1－丙醇的结构简式为，符合醇的命名，故D正确。]3.A[由黄曲霉毒素M1的结构简式可知，该有机物分子中含有的官能团有碳碳双键、羟基、酮羰基、酯基、醚键。]4.B[A.苯酚与溴单质反应生成三溴苯酚，溶解在苯中，不能分离，故A错误；B.苯甲酸与碳酸氢钠溶液反应生成苯甲酸钠和水、二氧化碳，与甲苯互不相溶，通过分液可以分离，故B正确；C.氢气的量无法控制，且乙烯与氢气的反应条件要求也比较高，故C错误；D.乙醛能溶于水，不分层，不能分液，故D错误。]5.A[A.燃烧法是研究确定有机物成分的常用方法，但不是分离提纯有机物的方法，故A错误；B.2，2，6，6－四甲基庚烷分子中氢原子的种类为3，则核磁共振氢谱中会出现了3个峰，故B正确；C.由图可知，有机物的质荷比最大值为90，则有机物的相对分子质量为90，故C正确；D.X射线衍射可以确定原子间的距离和分子的三维结构，从而确定有机化合物分子的空间结构，区分有机化合物的对映异构体，故D正确。]6.(1)2，3－二甲基丁烷(2)2，4－二甲基－4－乙基庚烷(3)(4)C4H8O2－甲基烯丙醇(5)碳碳双键、羟基7.(1)蒸馏烧瓶仪器y(2)①C2H4O②88C4H8O2(3)羟基、酮羰基解析(1)球形冷凝管一般用于冷凝回流装置中，故虚线框内应选仪器y。(2)①根据M中碳、氢元素的质量分数确定氧元素的质量分数为w(O)＝100%－54.5%－9.1%＝36.4%，分子内各元素原子的个数比N(C)∶N(H)∶N(O)＝eq\f(54.5%,12)∶eq\f(9.1%,1)∶eq\f(36.4%,16)≈2∶4∶1，其实验式为C2H4O。②M的相对分子质量为2×44＝88，设分子式为(C2H4O)n，则44n＝88，n＝2，则M的分子式为C4H8O2。(3)根据核磁共振氢谱图中有4组峰，说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为1∶3∶1∶3，结合红外光谱图所示含有C—H、H—O、C=O等化学键，其结构简式为，所含官能团为羟基、酮羰基。8.D[A中物质是酯类化合物，是甲醇与异丁酸发生酯化反应生成的，故正确的名称为异丁酸甲酯，A正确；B中物质为二烯烃，选取含有碳碳双键在内的最长碳链作为主链，含有4个碳原子，从距离双键最近的一端开始编号，正确的名称为2－甲基－1，3－丁二烯，B正确；C中物质为醇，选取含有羟基的最长碳链作为主链，含有6个碳原子，从距离羟基最近的一端开始编号，正确的名称为4－甲基－3－己醇，C正确；D中物质是环烷烃，名称为邻二甲基环己烷，D错误。]9.C[A.H2S与CuSO4能发生反应，生成CuS沉淀和H2SO4，则除去乙炔中混有的少量H2S，可将气体通过CuSO4溶液进行洗气，A正确；B.饱和碳酸钠溶液能去除乙酸，同时降低乙酸乙酯的溶解度，所以除去乙酸乙酯中残留的乙酸，可以加过量饱和碳酸钠溶液振荡后静置分液，B正确；C.苯能萃取溴水中的溴单质，花生油含有的油脂分子中存在碳碳双键，能与溴发生加成反应，不能萃取溴水中的溴，煤油的来源不同，成分不同，有的煤油中含有烯烃，通常不用煤油作萃取剂，C不正确；D.新制Cu(OH)2分别加入乙酸、乙醇、乙醛、乙酸乙酯中，现象分别为悬浊液溶解得蓝色溶液、无现象、加热后有砖红色沉淀生成、液体分层，现象不同，可以鉴别，D正确。]10.D[A.9.0gA的物质的量为0.1mol，燃烧生成13.2gCO2即0.3mol，5.4gH2O即0.3mol，则1molA中含3molC和6molH，其余为O，含O原子个数为eq\f(90－3×12－6×1,16)＝3，则A的分子式为C3H6O3，故A正确；B.实验2中A加入Na2CO3溶液中有CO2气体产生，说明A中含有羧基，故B正确；C.实验3中0.1molA能与金属钠反应生成0.1mol氢气，可知A中含有2个与金属钠反应的结构，其中一个为羧基，则A含有1个醇羟基结构，故C正确；D.由以上实验能确定A的分子式，及所含官能团类型，但不能确定其结构，故D错误。]11.C[D装置的目的除了氧化青蒿素分解的氢气，还氧化青蒿素不完全燃烧产生的一氧化碳，故A错误；碱石灰能吸收水和二氧化碳，E中应加入P2O5先吸收水，故B错误；用C装置中青蒿素的总质量，减去E装置中吸收的氢元素的质量，再减去F装置中吸收的碳元素的质量，则为青蒿素中氧元素的质量，进一步计算氧元素的质量分数，故C正确；该实验的不足之处还有通入的空气中也含有二氧化碳和水，未进行净化处理，故D错误。]12.(1)羟基、羧基(2)①(CH3)2C=C(CH3)22，3－二甲基－2－丁烯②2(3)①g接f，e接h，i接c(或d)，d(或c)接a(或b)，b(或a)接a(或b)防止外界空气中的二氧化碳和水蒸气进入第一次使用的A装置，造成误差②CHO2③HOOC—COOH解析(1)该化合物结构中官能团有羟基、羧基和碳碳双键，含氧官能团名称是羟基、羧基；(2)①相对分子质量为84的烃，能使溴水褪色说明含有不饱和键，假设该烃是单烯烃，用通式可求得C原子个数为6，如果是炔烃，用通式计算得出来的是小数，故可确定该烃是烯烃，其分子式为C6H12，若该烃分子中所有的碳原子都在同一个平面内，参照乙烯所有原子共平面，说明碳碳双键在该结构的中间位置，使其成为对称结构，则该烃的结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2，名称为2，3－二甲基－2－丁烯；②C6H12和溴化氢加成只能生成一种产物，说明该结构中含有碳碳双键，且关于碳碳双键对称，符合条件的结构简式有CH3CH2CH=CHCH2CH3、(CH3)2C=C(CH3)2，能满足该要求的烃只有2种；(3)1.8g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经燃烧后A管增重1.76g，A管增重是二氧化碳被碱石灰吸收导致的，则二氧化碳的物质的量为0.04mol，B管增重0.36g，B管增重是无水氯化钙吸收水导致的，则水的物质的量为0.02mol。①D中生成的氧气中含有水蒸气，应先通过C中的浓硫酸干燥，在F中电炉加热时用纯氧氧化管内样品，生成二氧化碳和水，如有一氧化碳生成，则F中CuO可与CO进一步反应生成二氧化碳，然后分别通入B(吸收水)、A(吸收二氧化碳)中，根据产物的质量推断有机物的组成，则产生的氧气按从左到右流向，所选装置的连接顺序应是：D→C→F→B→A→A，所选用的各导管口连接的顺序是g接f，e接h，i接c(或d)，d(或c)接a(或b)，b或(a)接a(或b)；第二次使用装置的原因是防止外界空气中的二氧化碳和水蒸气进入A装置，造成误差；②A管质量增加1.76g为二