化学第一节 有机化合物的结构特点随堂练习题
展开一、单选题
1.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2.2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A.与环戊烯互为同分异构体B.二氯代物超过两种
C.所有碳原子均处同一平面D.生成至少需要
2.下列各组物质的分离或操作用到分液漏斗的是( )
A.乙醇和水B.花生油和食盐水
C.黄河水中的泥沙与水D.从食盐水中获得食盐
3.某气体在标准状况下的密度为1.25 g/L,则该气体的相对分子质量为( )
A.26B.28C.32D.125
4.有机化合物X的结构为。下列说法中不正确的是( )
A.X的分子式为
B.X与互为同分异构体
C.X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.X的一氯代物有3种
5.、的有关性质见表:
下列说法不正确的是( )
A.的沸点低于
B.易溶于水是受分子中羟基的影响
C.用蒸馏的方法可将从其水溶液中分离出来
D.与HCl能发生取代反应
6.某有机化合物X含C、H、O三种元素,现已知下列条件:
①碳的质量分数;
②氢的质量分数;
③蒸气的体积(已折算成标准状况下的体积);
④X对氢气的相对密度;
⑤X的质量;
⑥X的沸点。
确定X的分子式所需要的最少条件是( )
A.①②⑥B.①②④C.①③⑤D.①②③④⑤
7.组成和结构可用表示的有机化合物共有(不考虑立体异构)( )
A.12种B.28种C.32种D.36种
8.李时珍在《本草纲目》中写到:“烧酒非古法也,自元时始创其法。用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承取滴露。”“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次,,价值数倍也。”这里用到的方法可用于分离( )
A.硝酸钾和氯化钾B.四氯化碳利水
C.甲醇和正丁醇D.碘水
9.如图是某小组组装的蒸馏实验装置。下列分析正确的是( )
A.仪器①是圆底烧瓶B.温度计应位于液面下
C.直形冷凝管③水流方向是a进b出D.锥形瓶④中先收集到的是低沸点物质
10.如图可以看出,从和混合溶液中获得晶体,需控制的结晶温度(℃)范围最合理的是( )
A.0~20B.20~40C.40~60D.高于60
11.按以下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( )
A.步骤(1)需要过滤装置B.步骤(2)需要用到分液漏斗
C.步骤(3)需要用到坩埚D.步骤(4)需要蒸馏装置
12.由两个或两个以上的苯环共用相邻的两个碳原子的芳香烃称为稠环芳香烃。下图中椭圆烯也属于稠环芳香烃。该物质的一氯代物有( )
A.4种B.3种C.2种D.1种
13.胡妥油是制作香料的原料之一,其合成过程如图所示:
下列说法中正确的是( )
A.B的分子式为B.D中含有3个官能团
C.C的同分异构体中有芳香族化合物D.A属于芳香族化合物
14.我国在催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是( )
A.反应①的产物中含有水B.反应②中只有碳碳键形成
C.汽油主要是的烃类混合物D.图中a的名称是2-甲基丁烷
二、多选题
15.某化合物的结构(键线式)、球棍模型以及该有机分子的核磁共振氢谱图如下:
下列关于该有机化合物的叙述正确的是( )
A.该有机化合物中不同化学环境的氢原子有3种
B.该有机化合物属于芳香族化合物
C.键线式中的Et代表的基团为
D.1 ml该有机化合物完全燃烧可以产生9 ml 和6 ml
三、填空题
16.已知分子式为的有机化合物有很多同分异构体,下面给出其中的4种:
A.B.
C.D.
回答下列问题:
(1)根据所含官能团判断,A属于____________类有机化合物,B中所含官能团的名称为____________。B、C、D中,与A互为官能团异构的是____________(填字母,下同),与A互为碳架异构的是____________,与A互为官能团位置异构的是____________。
(2)写出与A互为官能团位置异构,但与B、C、D不重复的有机化合物的结构简式:____________。
17.回答下列问题。
(1)①丙烷没有同分异构体,其一氯代物有_______种,二氯代物有_______种。
②丁烷有_______种同分异构体,其一氯代物有_______种。
③戊烷有_______种同分异构体,其一氯代物有_______种。
④属于羧酸的结构有_______种,其结构简式分别为_______;属于酯的结构有____种,其结构简式分别为__________。
(2)①含苯环的同分异构体有_______种,其结构简式分别为_______。
②的同分异构体中含有苯环的有_______种,其中核磁共振氢谱中出现四组峰的有_______种。
18.【查阅资料】青蒿素为无色针状晶体,熔点156~157℃,易溶于丙酮、氯仿和苯,在水中几乎不溶。
Ⅰ.实验室用乙醚提取青蒿素的工艺流程如图:
(1)在操作Ⅰ前要对青蒿进行粉碎,其目的是_________。
(2)操作Ⅱ的名称是_________。
(3)操作Ⅲ涉及重结晶,则操作Ⅲ步骤为_________、过滤、洗涤、干燥。
Ⅱ.已知青蒿素是一种烃的含氧衍生物,为确定其化学式,进行如下实验:
实验步骤:
①连接装置,检查装置的气密性;
②称量E、F中仪器及药品的质量;
③取14.10g青蒿素放入硬质玻璃管C中,点燃C、D处酒精灯;
④实验结束后冷却至室温,称量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:
通过质谱仪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_______。
(6)某同学认为使用上述方法会产生较大实验误差,你的改进方法是_________。
19.现有以下9种有机化合物:
①②③④⑤⑥⑦
⑧⑨
按要求回答下列问题:
(1)纯净的⑨为____________色晶体,____________溶于水。
(2)若制备了⑨的粗品,则其提纯方法为____________。
(3)③的一氯代物有____________种。
(4)在下,某种气态烃与足量完全反应,测得反应后气体的体积没有发生改变,则该烃是____________(填序号)。
(5)⑦的核磁共振氢谱有____________组峰,峰面积比为____________。
(6)准确称取4.4g样品X(只含C、H、O三种元素),充分燃烧后,产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者的质量分别增加3.6g和8.8g。已知X的质谱图和红外光谱图分别如图所示,则X的分子式为____________,结构简式可能为____________(填序号)。
20.回答下列问题:
(1)写出分子式为的所有烯烃的结构简式:________________________。
(2)下列两种烃类物质:
①正四面体烷的二氯取代产物有____________种。
②乙烯基乙炔含有的官能团名称是_________________。
(3)根据下列有机化合物填空。
①a中所含官能团的名称是_________________。
②b中所含官能团的结构简式是______________________。
(4)测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机化合物,经燃烧实验测得其含碳的质量分数为64.86%,含氢的质量分数为13.51%,则其实验式是___________________。
参考答案
1.答案:C
解析:由结构可知螺[2.2]戊烷的分子式为,环戊烯()的分子式也是,故二者互为同分异构体,A项正确;螺[2.2]戊烷的二氯代物有如下三种:、、,B项正确;螺[2.2]戊烷中所有碳原子均形成四条单键,故所有碳原子不在同一平面上,C项错误;由可知,生成参加反应的氢气至少为2 ml,D项正确。
2.答案:B
解析:A项,应该用蒸馏法,所用仪器为蒸馏烧瓶、冷凝管等,错误;B项,花生油和食盐水不互溶,采用分液的方法分离,所用仪器为分液漏斗、烧杯等,正确;C项,采用过滤的方法分离,所用仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒等,错误;D项,采用蒸发结晶的方法,所用的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等,错误。
3.答案:B
解析:。
4.答案:D
解析:根据键线式的书写原则分析可知,X的分子式为,A正确;的分子式为,X与其互为同分异构体,B正确;X含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;X的一氯代物只有2种,D不正确。
5.答案:D
解析:含—OH的有机物分子间易形成氢键,则的沸点低于,A正确;醇与水分子间可形成氢键,易溶于水是受分子中羟基的影响,B正确;与水互溶,但二者沸点相差较大,可用蒸馏的方法将从其水溶液中分离出来,C正确;与HCl不能发生取代反应,光照下与卤素单质能发生取代反应,D错误。
6.答案:B
解析:确定烃的含氧衍生物的分子式时,可以先根据其中两种组成元素的质量分数确定实验式,再根据相对分子质量确定其分子式,根据X对氢气的相对密度可求出X的相对分子质量,故B项正确。
7.答案:A
解析:丁基有4种:、、、;可看作中的2个H原子被Cl原子取代,2个Cl在同一个碳原子上有和2种结构,2个氯原子在不同碳原子上只有1种结构,共有3种结构;所以满足条件的同分异构体有3×4=12种。故A正确。
8.答案:C
解析:题中所述方法为蒸馏法。利用硝酸钾和氯化钾在水中的溶解度随温度变化的差异,用结晶的方法分离,故A错误;四氯化碳和水不互溶,可以用分液的方法分离,故B错误;甲醇(沸点为64.7℃)和正丁醇(沸点为117.7℃)沸点相差较大,可采用蒸馏的方法分离,故C正确;利用碘在有机溶剂中的溶解度比在水中的大,用萃取分液的方法分离,故D错误。
9.答案:D
解析:仪器①带有支管,为蒸馏烧瓶,A错误;温度计用于测定馏分的温度,应位于蒸馏烧瓶支管口附近,B错误;冷凝时,应使冷却水充满冷凝管,冷却水从b口进a口出,C错误;加热时,沸点低的先挥发,则锥形瓶④中先收集到的是低沸点物质,D正确。
10.答案:D
解析:从和混合溶液中获得晶体,根据图中信息,高于60℃以后的溶解度减小,而的溶解度增大,因此控制结晶温度范围是高于60℃,可以得到较为纯净的。
11.答案:C
解析:步骤(1)是分离固液混合物,其操作为过滤,A项正确;步骤(2)是分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗,B项正确;步骤(3)是从溶液中得到固体,操作为结晶,不需要坩埚,C项错误;步骤(4)是采用蒸馏的方法从有机层中得到甲苯,D项正确。
12.答案:A
解析:椭圆烯结构高度对称,如图:,其分子中有4种氢原子,所以椭圆烯的一氯代物的数目为4。
13.答案:C
解析:由B的结构简式可知,其分子式为,A错误;D中只含有2个碳碳双键,B错误;C的分子式为,其同分异构体中存在芳香族化合物,如,C正确;A中不含苯环,不属于芳香族化合物,D错误。
14.答案:B
解析:根据原子守恒,和反应生成CO,同时还有生成,A正确;由图可知,反应②中除有碳碳键形成外,还有碳氢键形成,B错误;汽油主要是的脂肪烃、环烷烃及少量芳香烃的混合物,C正确;由图中a的球棍模型可知,a的结构简式为,名称为2-甲基丁烷,D正确。
15.答案:CD
解析:由题图可知,该有机化合物分子的核磁共振氢谱图中有8组峰,故含有8种化学环境的H原子,A错误;根据该有机化合物的键线式可知分子中不含苯环,不属于芳香族化合物,B错误;由键线式及球棍模型可知,Et代表,C正确;该有机化合物的分子式为,1 ml该有机化合物完全燃烧可以产生9 ml 和6 ml,D正确。
16.答案:(1)醇;醚键;B;D;C
(2)
解析:(1)A的结构简式为,分子中含有醇羟基,属于醇类有机化合物,B的结构简式为,分子中含有的官能团为醚键,与A的官能团种类不同,二者互为官能团异构,C的结构简式为,与A的官能团位置不同,二者互为官能团位置异构,D的结构简式为,与A的碳骨架不同,二者互为碳架异构。
(2)结合A、B、C、D的结构,与A互为官能团位置异构,但与B、C、D不重复的有机化合物的结构简式可以是。
17.答案:(1)①2;4②2;4③3;8④2;、;4;
(2)①4;②4;2
解析:限定范围的同分异构体的书写,解题时要看清所限范围,分析已知几个同分异构体的结构特点,通过对比联想找出书写规律,同时注意碳的四价原则和官能团位置的要求。
18.答案:(1)增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸出速率
(2)蒸馏
(3)加热溶解、趁热过滤、冷却结晶
(4)无水氯化钙(或五氧化二磷);碱石灰
(5)
(6)在装置C左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装置,同时在装置F右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入的装置
解析:(1)Ⅰ.用乙醚提取青蒿素;对青蒿进行粉碎,可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸出速率;用乙醚对青蒿素进行浸取后,过滤,可得提取液和残渣,提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品,粗品经过加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得精品。为提高青蒿素的浸出速率,可以对青蒿进行粉碎,增大青蒿与乙醚的接触面积。
(2)互溶的液体混合物可依据沸点差异选择蒸馏法进行分离。
(3)操作Ⅲ为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。Ⅱ.确定青蒿素的分子式需准确测量青蒿素燃烧生成的和的质量。实验前应排尽装置内的空气,并在装置C前添加除去空气中和水蒸气的装置,装置末尾加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置,防止干扰实验。E和F一个吸收生成的,一个吸收生成的,应先吸收水再吸收,所以E中装的药品可以是无水或,然后根据二氧化碳和水的质量结合原子守恒计算青蒿素的分子式。
19.答案:(1)无;微
(2)重结晶
(3)4
(4)⑥
(5)2;6:1
(6);⑧
解析:(1)⑨为苯甲酸,纯净的苯甲酸为无色晶体,微溶于水。
(2)在水中的溶解度随温度的变化较大,可通过重结晶的方法进行提纯。
(3)分子中含有4种化学环境不同的氢原子,故其一氯代物有4种。
(4)在下,气态烃完全燃烧生成的水为气体,燃烧的化学方程式可表示为,该条件下反应后气体的体积不变,则有,解得,则该气态烃为。
(5)为对称结构,分子中有2种化学环境不同的氢原子,数目分别为12、2,则其核磁共振氢谱有2组峰,峰面积比为6:1
(6)浓硫酸增加的质量为水的质量,碱石灰增加的质量为二氧化碳的质量,则X中,,,,则的最简式为,由质谱图可知,X的相对分子质量为88,设X的分子式为,有,则,X的分子式为,由红外光谱图可知,X中存在、不对称,则X的结构简式可能为。
20.答案:(1);;
(2)① 1 ② 碳碳双键、碳碳三键
(3)① 羟基、羧基 ② 、、
(4)
解析:(1)烯烃含有碳碳双键,分子式为的所有烯烃的结构简式分别为、、。
(2)①正四面体烷完全对称,二氯代物只有1种。
②根据乙烯基乙炔的结构简式可知,其含有的官能团是碳碳双键、碳碳三键。
(3)①根据a的结构简式可知,a中所含官能团是羟基、羧基。
②根据b的结构简式可知,b中所含官能团的结构简式分别是、、。
(4)含碳的质量分数是64.86%,含氢的质量分数是13.51%,则含氧的质量分数是1-64.86%-13.51%=21.63%,该有机化合物分子中碳、氢、氧原子个数之比为,所以其实验式为。
物质
常温时的状态
溶解性
气态
几乎不溶于水
液态
与水以任意比混溶
装置
实验前
实验后
E
24.00g
33.90g
F
100.00g
133.00g
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