人教版 (2019)选择性必修3第二节 研究有机化合物的一般方法测试题

1.2研究有机化合物的一般方法同步练习-人教版高中化学选择性必修3

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列烷烃分子的1H核磁共振谱有三组特征峰的是

A．(CH3)2CHCH2CH2CH3 B．(CH3CH2)2CHCH3

C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH3

2．某有机化合物样品的核磁共振氢谱如图所示，该有机化合物可能是

A． B．

C． D．

3．下列说法错误的是(　　)

A．萃取是常用的有机物提纯方法

B．由李比希法一定可以确定物质的分子式

C．质谱图通常用于分析有机物的相对分子质量

D．作为重结晶实验的溶剂，被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受温度影响应该很大

4．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

5．下列关于实验仪器和操作说法不正确的是

A．A B．B C．C D．D

6．已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示，下列说法中，错误的是

A．若A的分子式为C3H6O2，则其结构简式可能为CH3COCH2OH

B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，且个数之比为1：2：3

C．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数

D．若A的化学式为C3H6O2，则其可能的结构有2种

7．二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法或物理方法，下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是

A．利用金属钠或者金属钾 B．利用元素分析法

C．利用红外光谱法 D．利用核磁共振氢谱

8．将3.4 g的X完全燃烧生成1.8g的和4.48L(标准状况)的，X的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为3∶2∶2∶1，X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述错误的是

A．X的相对分子质量为136

B．X的分子式为

C．符合题中X分子结构特征的有机物有1种

D．与X属于同类化合物的同分异构体有4种

9．下列属于分离、提纯固态有机物的操作的是（　　）

A．蒸馏 B．萃取 C．重结晶 D．分液

10．化学分析的手段通常有定性分析、定量分析、仪器分析等，现代化学中仪器分析是研究物质结构的基本方法和实验手段。下列说法正确的是

A．分析有机物的红外光谱图，可获得分子中所含化学键或官能团个数的信息

B．质谱法是快速、精确测定相对分子质量的重要方法

C．核磁共振氢谱能准确测定有机物中氢元素的个数

D．X射线衍射技术不能用于有机化合物晶体结构的测定

二、填空题

11．Ⅰ．有机物A的红外光谱图分别如下：

(1)符合该条件的相对分子质量最小的A的结构简式为：            。

Ⅱ．相对分子质量不超过100的有机物B， 既能与金属钠反应产生无色气体，又能与碳酸钠反应产生无色气体，还可以使溴的四氯化碳溶液褪色。 B完全燃烧只生成CO2和H2O。经分析其含氧元素的质量分数为37.21%。经核磁共振检测发现B的氢谱如下：

(2)B的结构简式为：                                   。

12．某含C、H、O三种元素的未知物A，现对A进行分析探究。

（1）经燃烧分析实验测定，该未知物中碳的质量分数为41.38%，氢的质量分数为3.45%，则A的实验式为           。

（2）利用质谱法测定A的相对分子质量，其质谱图如下，则A的分子式为           。

（3）A的红外光谱图如下，分析该图得出A中含2种官能团，官能团的名称是      、      。

（4）A的核磁共振氢谱图如下，综合分析A的结构简式为           。

13．A和B两种有机物可以互溶，有关性质如下：

(1)要除去A和B的混合物中的少量B，可采用的               方法可得到A。

A．蒸馏   B．重结晶    C．萃取    D．加水充分振荡，分液

(2)将有机物A置于氧气流中充分燃烧，A和氧气恰好完全反应且消耗6.72L(标准状况)氧气，生成5.4gH2O和8.8gCO2，则该物质的实验式是          ；质谱图显示，A的相对分子质量为46，又已知有机物A的核磁共振氢谱如图所示，则A的结构简式为                。

(3)下图是B的质谱图，则其相对分子质量为           ，

(4)B的红外光谱如图所示，则B的结构简式为                          。

(5)准确称取一定质量的A和B的混合物，在足量氧气充分燃烧，将产物依次通过足量的无水氯化钙和碱石灰，发现质量分别增加14.4g和26.4g。计算混合物中A和B的物质的量之比                     。

14．某烃能使酸性KMnO4溶液褪色但不能使Br2的CCl4溶液褪色。相同条件下该烃的蒸气对H2的相对密度为60，且12.0g该烃完全燃烧后生成10.8g水和39.6gCO2，又知该烃的一氯代物只有两种同分异构体，该烃的结构简式为                   。

15．完成下列填空

(1)甲、乙、丙三种物质的转化关系如图所示：

请回答下列问题：

①Ⅲ所需试剂为       ，Ⅱ的化学方程式为       。

②请用系统命名法写出丙的名称       ，甲的同系物中，碳原子数最少的有机物的电子式为       。

③丙在加热和有催化剂的条件下可以被O2氧化，反应的化学方程式为       。

(2)某有机化合物A经李比希法测得其分子内C、H、O原子个数比为4：4：1.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：质谱仪测得A的质谱图，如图甲。

方法二：核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰，其面积之比为1：2：2：3，如图乙。

方法三：利用红外光谱仪测得A的红外光谱，如图丙。

已知：A分子中含有苯环，且苯环上只有一个取代基。试回答下列问题。

①A的相对分子质量为       。

②A的分子式为       ，其官能团名称为       。

③A与NaOH溶液反应的化学方程式为：       。

16．某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%，含氢为6.67%，其余含有氧。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核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1：2：2：2：3,如下图A。

方法三：利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如下图B。

试填空：

（1）A的分子式为      。

（2）A的分子中只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      。

（4）A的芳香类同分异构体有多种，其中符合条件：①分子结构中只含一个官能团；②分子结构中含有一个甲基；③苯环上只有一个取代基的共有      （不包括A本身）种,其中属于羧酸类的结构简式为                 。

17．如图所示为立方烷的结构。请写出立方烷的分子式，并判断其一氯代物和二氯代物分别有多少种异构体。        

18．有机物甲的实验式是C4H10O，请完成下列填空。

(1)如图是该有机物甲的质谱图，则其分子式为           。

(2)确定甲的官能团：将小颗粒钠投入甲中，有气泡产生，则甲中存在的官能团的名称是           ；甲可能的结构有           种。

(3)确定甲的结构简式：经测定有机物甲的核磁共振氢谱如图所示，其中吸收峰强度之比为9：1，则甲的结构简式为           。

(4)若甲的红外光谱如图所示，则该有机物的结构简式为           ，含有的官能团名称是           。

19．按要求回答下列问题：

(1)的系统命名为     。

(2)3－甲基－2－戊烯的键线式为      。

(3)实验室制备乙炔的反应方程式      。

(4)乙烯与乙烷的混合气体共amol，与bmol氧气共存于一密闭容器中，点燃后充分反应，乙烯和乙烷完全消耗完，得到CO和CO2的混合气体和45g水。试求：当a=1时，乙烯和乙烷的物质的量之比n(C2H4)：n(C2H6)=      。

(5)某有机化合物A经李比希法测得其分子内C、H、O原子个数比为4：4：1。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：质谱仪测得A的质谱图，如图甲。

方法二：核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰，其面积之比为1：2：2：3，如图乙。

方法三：利用红外光谱仪测得A的红外光谱，如图丙。

已知：A分子中含有苯环，且苯环上只有一个取代基。试回答下列问题。

①A的分子式为     ，其官能团名称为     。

②写出A的结构简式      。

20．某有机化合物A在食品，医药等领域中有广泛应用，研究有机化合物A的分子结构，性质如下：

(1)确定A的分子式

已知该物质含C、H、O三种元素，经元素分析得到有机化合物A的分子内各元素原子个数比N（C）∶N（H）∶N（O）是3∶6∶2，欲确定其分子式还需利用           (填仪器名称)，测得图谱如下图所示，则该物质分子式为           。

(2)确定分子A的结构

使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如下：

有机化合物A的结构简式为           ，所属的有机化合物类别是           。

(3)研究A的结构和性质的关系

①已知：电离常数，，分析数据可知A的酸性略弱于乙酸，请从共价键极性的角度解释原因           。

②有机化合物A的同分异构体属于酯类的有           种。

③常温下有机化合物A为液体，面氨基乙酸()为固体，请解释其主要原因     。

三、实验题

21．我国科学家屠呦呦因青蒿素研究获得诺贝尔奖，青蒿素是从传统药材中发现的能治疗疟疾的有机化合物，是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为，热稳定性差。已知：乙醚沸点为，从青蒿素中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的，主要有乙醚萃取法和汽油浸取法。I．乙醚浸取法的实验室流程如图所示：

(1)操作I、II中，不会用到的装置是           (填序号)。

A．      B．      C．  

(2)向干燥粉碎后的青蒿中加入乙醚的作用是           。

(3)操作II的名称是           ；操作III的主要过程可能是           (填字母)。

A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶

B．加的乙醇，浓缩、结晶、过滤

C．加入乙醚进行萃取分液

II．已知青蒿素是一种仅含有C、H、O三种元素的化合物，为进一步确定其化学式，进行了如图实验：

实验步骤：

①连接装置，检查装置气密性；

②称量E、F中仪器及药品的质量；

③取14.10g青蒿素放入的硬质玻璃管中，点燃C、D中的酒精灯加热，充分反应；

④实验结束后冷却至室温，称量反应后E、F中仪器及药品的质量。

(4)装置E、F应分别装入的药品为           、           。

(5)实验测得：

通过质谱法测得青蒿素的相对分子质量为282，结合上述数据，得出青蒿素的分子式为           。

22．下列装置中有机物样品在电炉中充分燃烧，通过测定生成的CO2和H2O的质量，来确定有机物分子式。

(1)A装置是提供实验所需的O2，B装置中浓硫酸的作用是      ；C中CuO的作用是       。

(2)若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取0.44 g样品，经充分反应后，D管质量增加0.36g，E管质量增加0.88 g，已知该物质的相对分子质量为44，则该样品的化学式为   。

(3)若该有机物的核磁共振氢谱如下图所示，峰面积之比为1∶3，则其结构简式为     ；该有机物官能团的名称为         。

(4)若该有机物只有一种类型的氢原子，则结构简式为    

23．乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下：

实验过程：在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL，充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5 mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在70 ℃左右，充分反应。稍冷后进行如下操作。

①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中，析出固体，过滤。

②所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解、过滤。

③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。

④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。

回答下列问题：

(1)该合成反应中应采用       加热。(填标号)

A．热水浴                B．酒精灯            C．煤气灯            D．电炉

(2)下列玻璃仪器中，①中需使用的有       (填标号)，不需使用的       (填名称)。

(3)①中需使用冷水，目的是       。

(4)②中饱和碳酸氢钠的作用是       ，以便过滤除去难溶杂质。

(5)④采用的纯化方法为       。

参考答案：

1．D

2．C

3．B

4．D

5．B

6．D

7．B

8．C

9．C

10．B

11．     CH3CH2OCH2CH3     CH2＝C(CH3)COOH

12．               羧基     碳碳双键    

13．     A     C2H6O     CH3CH2OH     74     CH3CH2-O-CH2CH3     1:1

14．  

15．(1)     NaOH水溶液     +NaCl+H2O     2-甲基-1-丁醇          2+O22+2H2O

(2)     136     C8H8O2     酯基     +NaOH+CH3OH

16．     C9H10O2     bc     C6H5COOCH2CH3     5种     C6H5CH（CH3）COOH

17．C8H8；1；3。

18．(1)C4H10O

(2)     羟基     4

(3)C(CH3)3OH

(4)     CH3CH2OCH2CH3     醚键

19．(1)4－甲基－3－己醇

(2)

(3)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑

(4)1：1

(5)     C8H8O2     酯基    

20．(1)     质谱仪     C3H6O2

(2)     CH3CH2COOH     羧酸

(3)     烷基(R—)是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱     2     一是等物质的量的氨基乙酸形成的分子间氢键的数目比CH3CH2COOH形成的分子间氢键的数目多；二是氨基乙酸中既含氨基、又含羧基，氨基和羧基相互作用形成带有正电荷和负电荷的内盐

21．(1)C

(2)萃取青蒿素

(3)     蒸馏     B

(4)     无水氯化钙或五氧化二磷     碱石灰

(5)C15H22O5

22．     吸收水蒸气，干燥氧气     使有机物充分氧化生成CO2     C2H4O     CH3CHO     醛基    

23．     A     BD     分液漏斗、容量瓶     充分析出乙酰水杨酸固体(结晶)     生成可溶的乙酰水杨酸钠     重结晶