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专题1有机化学的发展及研究思路同步练习 2023-2024学年高二下学期苏教版(2019)化学选择性必修3
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这是一份专题1有机化学的发展及研究思路同步练习 2023-2024学年高二下学期苏教版(2019)化学选择性必修3,共18页。
专题1有机化学的发展及研究思路学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.德国化学家维勒第一次用无机物制备有机物,开辟人工合成有机物先河,制备的有机物是A.乙酸 B.乙醇 C.尿素 D.氨基酸2.在化学发展的历史进程中,德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵水溶液得到了尿素,尿素的合成揭开了人工合成有机化合物的序幕。下列有关说法不正确的是( )A.维勒的这个发现推翻了当时阻碍化学发展的“生命力论”B.氰酸铵转化为尿素的反应是氧化还原反应C.根据物质的组成和性质特点进行分类:氰酸铵属于盐类、尿素属于有机化合物D.氰酸铵可由和AgCNO通过复分解反应获得3.在日常生活中我们常说开门七件事:①柴;②米;③油;④盐;⑤酱;⑥醋;⑦茶。你认为其中含有有机物的是A.除②外都含有 B.除⑦外都含有 C.除④外都含有 D.全部含有4.广东有众多国家级非物质文化遗产,如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是A.广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化B.冲泡工夫茶时茶香四溢,体现了分子是运动的C.制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物D.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物5.2002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果,其中一项是瑞士科学家库尔特·维特里希发明了“利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。在化学上经常使用的是氢核磁共振谱,它是根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不同来确定有机物分子中的不同的氢原子。下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是A.HCHO B.CH3OH C.HCOOH D.CH3COOCH36.有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法中错误的是A.由红外光谱图可知,该有机物中至少有三种不同的共价键B.由核磁共振氢谱图可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子C.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3—O—CH3D.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7.下列关于有机化学史的说法,正确的是A.贝采利乌斯提出了测定有机物元素组成的方法B.凯库勒提出了碳价四面体学说C.李比希提出了有机化学概念D.维勒最早用人工方法将无机物转变为有机物8.下列化合物中不属于有机化合物的是A.醋酸 B.尿素 C.碳酸钙 D.蔗糖9.下列关于著名化学家的名字、国籍及主要贡献的对应关系中,不正确的是A.A B.B C.C D.D10.从19世纪20年代开始,人们用从非生物体内取得的物质合成了许多有机物,下列属于最早合成的有机物是A. B. C. D.11.取碘水四份于试管中,编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,分别加入直馏汽油、苯、酒精、NaBr溶液,振荡后静置,现象正确的是A.Ⅰ中溶液分层,下层呈紫红色B.Ⅱ中溶液分层,上层呈紫红色C.Ⅲ中溶液分层,下层呈黄褐色D.Ⅳ中溶液不分层,溶液由黄褐色变成黄绿色12.用氧化甲苯制备苯甲酸。苯甲酸的熔点为℃,微溶于水,易溶于酒精。实验方法:将甲苯和溶液在100℃反应一段时间后停止反应,过滤,将含有苯甲酸钾()和甲苯的滤液按如下流程分离苯甲酸并回收未反应的甲苯。下列说法正确的是A.无色液体A是苯甲酸,白色固体B是甲苯B.操作Ⅰ的名称为蒸馏,操作II的名称为分液C.为了得到更多的白色固体B,冷却结晶时温度越低越好D.加入浓盐酸酸化的目的是为了将苯甲酸钾转化为产物苯甲酸13.下列说法不正确的是A.有机物的分子式为C5H8B.对二甲苯的核磁共振氢谱有3个特征峰C.含有手性碳原子的分子存在对映异构体D.2-甲基丙烯不存在顺反异构体 14.按照绿色化学的思想,最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。下列反应类型能实现原子利用率100%的是A.置换反应 B.加成反应 C.分解反应 D.取代反应15.人类第一次用无机化合物人工合成的有机化合物是A.乙醇 B.尿素 C.乙酸 D.蛋白质16.下列说法正确的是A.具有相同的相对分子质量,但结构不同的有机物一定互为同分异构体B.有机物分子里一定既有非极性键也有极性键C.乙烯分子中有4个键1个键D.某烃完全燃烧生成和的物质的量之比为,则其最简式为17.下列关于物质研究方法的说法中错误的是( )A.用官能团的特征反应可推测有机物可能的结构B.氢核磁共振谱能反映出未知有机物中不同环境氢原子的种类和个数C.根据红外光谱图的分析可以初步判断有机物中具有哪些基团D.质谱法可测定有机物的相对分子质量18.已知青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂如丙酮、氯仿,可溶于乙醇、乙醚等,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差。乙醚的沸点为35℃。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列有关实验操作的说法正确的是A.研碎时应该将黄花青蒿置于烧杯中B.操作Ⅰ是萃取,所用的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗C.操作Ⅱ是蒸馏,所用的主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、温度计、锥形瓶等D.操作Ⅲ是酒精灯加热,然后加水溶解、过滤19.2—甲基—2—氯丙烷是重要的化工原料,实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备,路线如图:已知:叔丁醇:沸点83℃,2—甲基—2—氯丙烷:沸点50.7℃,密度0.874g/cm3。下列说法正确的是A.叔丁醇中的官能团的电子式为B.用5%Na2CO3溶液洗涤分液时,有机相在分液漏斗的下层C.无水CaCl2的作用是除去有机相中残存的少量水,也可用NaOH固体代替无水CaCl2D.蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物先蒸馏出体系20.下列说法正确的是A.等离子体具有良好的导电性,是一种特殊的液态物质B.某有机物完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为2∶1,则其实验式一定为CHC.分子具有一定的空间结构,如CO2为直线型,分子结构模型为:D.氟化钙晶体中只含有离子键二、判断题21.质谱法不能用于相对分子质量的测定。(___________)22.加聚反应可以使有机物碳链增长,取代反应不能。(___)23.核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机物结构。(___________)24.有机物燃烧后只生成CO2和H2O的物质不一定只含有碳、氢两种元素。(_)25.CH3COOCH3在核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰。(_)三、解答题26.甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质,请回答:注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈烧瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入2mL甲苯和一定量其它试剂,搅拌升温至70℃,同时缓慢加入12mL过氧化氢,在此温度下搅拌反应3小时。(1)仪器a的名称是 ,写出三颈烧瓶中发生的反应的化学方程式为 。(2)经测定,温度过高时,苯甲醛的产量却有所减少,可能的原因是 。(3)反应完毕,反应混合液经过自然冷却至室温后,还应先过滤,然后将滤液进行 (填操作名称)操作,才能得到苯甲醛产品。(4)实验中加入过量的过氧化氢并延长反应时间时,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。①若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,正确的实验步骤是:首先与适量碳酸氢钠溶液混合振荡,后续实验步骤先后顺序为 (用字母填写)。a.对混合液进行分液b.过滤、洗涤、干燥c.水层中加入盐酸调节pH=2②若对实验①中获得的苯甲酸(相对分子质量为122)产品进行纯度测定,可称取4.00g产品,溶于乙醇配成200mL溶液,量取所得溶液20.00mL于锥形瓶,滴加2~3滴酚酞指示剂,然后用预先配好的0.1000mol/LKOH标准液滴定,到达滴定终点时消耗KOH溶液20.00mL。产品中苯甲酸的质量分数为 。下列情况会使测定结果偏低的是 (填字母)。a.碱式滴定管滴定前读数正确,滴定终了仰视读取数据b.振荡锥形瓶时部分液体溅出c.配制KOH标准液时仰视定容d.将指示剂换为甲基橙溶液27.苯甲醇与苯甲酸是重要的化工原料,可通过苯甲醛在氢氧化钠水溶液中的歧化反应制得,某研究小组在实验室制备苯甲醇与苯甲酸,并测定苯甲酸的纯度。I.制备反应原理及反应结束后对反应液的处理步骤如下: 已知:溴酚蓝:是一种pH指示剂,变色范围为pH=3.0(黄)~4.6(蓝);易溶于氢氧化钠溶液,溶于甲醇、乙醇和苯,微溶于水。请根据以上信息,回答下列问题:(1)关于制备、提纯过程下列说法正确的是_____。A.步骤I:可用乙醚作为萃取剂B.步骤Ⅳ:具体操作为热水溶解、加入活性炭脱色、冷却结晶C.步骤V:产品宜用冷水洗涤D.步骤V:产品可用酒精灯、沸水浴加热烘干(2)该小组拟用如图装置进行步骤Ⅲ,装置a应选用 (填字母代号),选择减压蒸馏的理由是 。Ⅱ.苯甲酸的纯度测定:(3)为精确测定产品纯度,拟用以下实验方案:称取mg苯甲酸样品,溶于V1mL浓度为0.5的氢氧化钠溶液中,加入1滴酚酞指示剂,用0.5盐酸调至酚酞红色消失。加入适量乙醚、溴酚蓝指示剂,摇匀,用0.5盐酸滴定,边滴定边将水层和乙醚层充分摇匀,达到滴定终点,记录耗酸体积。做3组平行实验,所消耗盐酸的平均体积为V2mL;①“用0.5盐酸调至酚酞红色消失”这一操作的作用是 。②滴定终点现象是 ;③产品的纯度是 (以质量分数表示)。28.化学上常用燃烧法确定有机物的组成。下图装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置,这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品。根据产物的质量确定有机物的组成。 回答下列问题:(1)A装置中分液漏斗盛放的物质是 ,写出有关反应的化学方程式 。(2)C装置(燃烧管)中的作用是 。(3)写出装置中所盛放试剂的名称 ,它的作用是 。(4)若将B装置去掉会对实验造成什么影响? 。(5)若准确称取样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)。经充分燃烧后,管质量增加,管质量增加,则该有机物的最简式为 。科学家国籍主要贡献A贝采利乌斯瑞典首先提出“有机化学”和“有机化合物”的概念B维勒德国首次人工合成了有机物——尿素C李比希法国创立了有机物的定量分析方法D门捷列夫俄国发现元素周期律名称性状熔点(℃)沸点(℃)相对密度(ρ=1g/cm3)溶解性(常温)水乙醇甲苯无色液体易燃易挥发-95110.60.8660不溶互溶苯甲醛无色液体-261791.0440微溶互溶苯甲酸白色片状或针状晶体122.12491.2659微溶易溶名称相对分子质量熔点℃沸点℃溶解性其他苯甲醇10815.3205.7在水中溶解度较小,易溶于乙醚、乙醇该品可燃,有毒,具刺激性苯甲酸122122.4(100℃左右开始升华)248微溶于冷水,易溶于乙醇、热水毒性较小,引起皮肤刺参考答案:1.C【详解】德国化学家维勒在实验室里将无机物氰酸铵溶液蒸发,制得有机物尿素;故答案选C。2.B【详解】A. 维勒的这个发现推翻了有机物只能来源于动植物的理论和无机物不能转化为有机物的论断,故A正确,但不符合题意;B. 氰酸铵转化为尿素的反应元素的化合价没有发生变化,属于非氧化还原反应,故B错误,符合题意;C. 根据物质的组成和性质特点进行分类:氰酸铵属于铵盐是盐类、尿素属于有机化合物,故C正确,但不符合题意;D. 交换成分得到的AgCl为沉淀,符合复分解反应发生条件,氰酸铵可由NH4Cl和 AgCNO发生反应制得,故D正确,但不符合题意;故选:B。3.C【详解】①柴的主要成分是纤维素,②米中含有淀粉,③油属于油脂,⑥醋中含有醋酸,纤维素、淀粉、油脂、醋酸均属于有机物;⑤酱、⑦茶中均含有多种有机物;日常生活中的④盐是指氯化钠,属于无机物,故选C。4.D【详解】A.广东剪纸的裁剪过程中没有新物质生成,故不涉及化学变化,A正确;B.冲泡工夫茶时茶香四溢,是因为茶水的香味分子不停地做无规则的运动,扩散到空气中,B正确;C.制作粤绣所用的植物纤维布含有纤维素,属于天然高分子化合物,C正确;D.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于混合物,D错误。故选D。5.A【详解】A.HCHO中H原子都是等效的,核磁共振氢谱中只给出一种峰,故A正确;B.CH3OH有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故B错误;C.HCOOH有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故C错误;D.CH3COOCH3有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故D错误;故选A。6.C【详解】A.由红外光谱图可知,有机物A一定含有、和三种共价键,A项正确;B.核磁共振氢谱图中有三个信号峰证明含有3中不同化学环境的氢原子,B项正确;C.若A的化学式为C2H6O,由核磁共振氢谱图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,推知A的结构简式为,C项错误;D.由核磁共振氢谱图中有三个信号峰峰面积之比可知其分子中不同化学环境的氢原子的个数比,D项正确;故答案为C。7.D【详解】A.贝采利乌斯在1806年最早提出“有机化学”这个名称,李比希最早提出了测定有机物元素组成的方法,A错误;B.范托夫提出了碳价四面体学说,凯库勒提出了苯的分子结构,B错误;C.从A选项的分析中可知,有机化学概念是由贝采利乌斯在1806年最早提出,C错误;D.德国化学家维勒用氰酸铵合成尿素,最早用人工方法将无机物转变为有机物,D正确;故选D。8.C【分析】有机物是指含有碳元素的化合物.有机物的特点是:属于化合物,含有碳元素,不是一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等物质,可以根据这些特点进行分析和判断。【详解】A.醋酸含有碳元素,属于有机物,故A不符合题意。B.尿素是含有碳元素的化合物,属于有机物,故B不符合题意;C.碳酸钙虽然含有碳元素的化合物,但属于无机物,故C符合题意;D.蔗糖是含有碳元素的化合物,属于有机物,故D不符合题意;故选C。9.C【详解】A、瑞典化学家贝采利乌斯在1806年最早提出“有机化学”和“有机化合物”,故A正确;B、德国化学家维勒用氰酸铵合成尿素,从而打破了无机物和有机物的界限,故B正确;C、德国化学家李比希最早提出关于有机物中元素定量分析方法:用CuO作氧化剂(在氧气流中)将有机物氧化,再对产物进行分析,从而确定有机物的实验式,故C错误;D、1869年俄国科学家门捷列夫发现元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系,故D正确。故选C。10.B【详解】1828年德国化学家维勒,将一种无机物NH4CNO的水溶液加热得到了尿素,结构简式为NH2CONH2,开创了有机化学人工合成的新纪元。故选B。11.B【详解】A、直馏汽油难溶于水、密度小于水,直馏汽油可以萃取碘水中的碘,所以Ⅰ中溶液分层,上层呈紫红色,故A错误;B. 苯难溶于水、密度小于水,苯可以萃取碘水中的碘,Ⅱ中溶液分层,上层呈紫红色,故B正确;C. 酒精与水互溶,酒精不能萃取碘水中的碘, Ⅲ中溶液不分层,故C错误; D. NaBr溶液与碘水不反应, Ⅳ中溶液不分层,溶液不能变为黄绿色,故D错误;12.D【分析】该实验的实验目的是从含有苯甲酸钾和甲苯的滤液中分离出苯甲酸并回收甲苯,由题给流程可知,滤液经分液分离得到有机溶液和水溶液;有机溶液经硫酸钠干燥除水,过滤后蒸馏得到无色液体A甲苯;水溶液用浓盐酸酸化,使苯甲酸钾转化成苯甲酸,经冷却结晶、过滤得到白色固体B苯甲酸。【详解】A.由分析可知,无色液体A是甲苯,白色固体B是苯甲酸,故A错误;B.由分析可知,操作Ⅰ的为分液,操作II为蒸馏,故B错误;C.冷却结晶的目的是使苯甲酸从水溶液中分离出来,若温度过低会使溶液中的杂质也析出,导致苯甲酸不纯,故C错误;D.由分析可知,水溶液中加入浓盐酸酸化的目的是为了将苯甲酸钾转化为产物苯甲酸,故D正确;故选D。13.B【详解】A.根据结构式可知,有机物的分子式为C5H8,故A正确;B.对二甲苯为,共有两种氢,核磁共振氢谱有2个特征峰,故B错误;C.含有手性碳原子的分子存在对映异构体,故C正确;D.2-甲基丙烯结构式为,不存在顺反异构体;故D正确;故答案选B。14.B【详解】A.置换反应的产物不唯一,不能实现原子利用率100%,故A错误;B.加成反应的产物唯一,能实现原子利用率100%,故B正确;C.分解反应的产物不唯一,不能实现原子利用率100%,故C错误;D.取代反应的产物不唯一,不能实现原子利用率100%,故D错误;故选B。15.B【详解】1828年,德国化学家维勒冲破了生命力学术的束缚,在实验室里将无机物氰酸铵(NH4CNO)溶液蒸发,得到了有机物尿素[CO(NH2)2],所以人类第一次用无机化合物人工合成的有机物是尿素,故选B。16.D【详解】A.HCOOH、CH3CH2OH的相对分子质量相同、结构不同,二者组成不同,不属于同分异构体,故A错误;B.甲烷只含C-H极性键,不含非极性键,故B错误;C.乙烯中含4个C-H键、1个碳碳双键,双键中含1个键1个π键,则乙烯分子中有5个键1个π键,故C错误;D.烃只含C、H元素,完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1:1,由原子守恒可知其最简式为CH2,故D正确;故选:D。17.B【详解】A. 官能团是决定化合物性质的原子或原子团,因此用官能团的特征反应可推测有机物可能的结构,A正确;B. 氢核磁共振谱能反映出未知有机物中不同环境氢原子的种类,不能反映出个数,B错误;C. 分子中化学键或官能团对红外线发生振动吸收,不同官能团或化学键吸收频率不同,在红外光谱图中处于不同的位置,从而获得分子中含有何种化学键或官能团的信息,因此红外光谱图的分析可以初步判断有机物中具有哪些基团,C正确;D. 质谱法是通过将样品转化为运动的气态离子并按质荷比M/Z大小进行分离并记录其信息的分析方法,因此质谱法可测定有机物的相对分子质量,D正确;答案选B。18.C【分析】根据乙醚浸取法的流程可知,对青蒿进行干燥破碎,可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率,用乙醚对青蒿素进行浸取后,过滤,可得滤液和滤渣,提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品,对粗品加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤可得精品,以此解答。【详解】A.研碎时应该将黄花青蒿置于研钵中进行,选项A错误;B.由上述分析可知,操作Ⅰ是将固体和液体分开,是过滤,选项B错误;C.操作Ⅱ是将提取液中的乙醚分离出去,得到粗产品,蒸馏用到的主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、温度计、锥形瓶等,选项C正确;D.操作Ⅲ是重结晶,具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤,选项D错误。答案选C。19.D【分析】由题给流程可知,叔丁醇与浓盐酸发生取代反应生成2-甲基-2-氯丙烷和水,分液得到混有盐酸的2-甲基-2-氯丙烷有机相,有机相经水洗、5%碳酸钠溶液洗涤后,分液得到除去盐酸,但混有碳酸钠溶液的2-甲基-2-氯丙烷有机相,有机相经水洗、分液得到混有水的2-甲基-2-氯丙烷有机相,向有机相中加入无水氯化钙除水后,蒸馏得到2-甲基-2-氯丙烷。【详解】A.叔丁醇中的官能团为羟基,其电子式为 ,故A错误;B.用5%Na2CO3溶液洗涤分液时,有机相2—甲基—2—氯丙烷的密度为0.874g/cm3,小于水的密度,在分液漏斗的上层,故B错误;C.无水CaCl2的作用是除去有机相中残存的少量水,但不能用NaOH固体代替无水CaCl2,因为在强碱性条件下,2—甲基—2—氯丙烷会与NaOH反应,发生水解,故C错误;D.因为产物2—甲基—2—氯丙烷的沸点为50.7℃,低于反应物叔丁醇的沸点83℃,所以,蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物先蒸馏出体系,故D正确。故选D。20.D【详解】A.等离子体中的微粒带有电荷且能自由移动,使得等离子体具有良好的导电性,等离子体是物质在气态的基础上进一步形成的气态微粒聚集体,A错误;B.某有机物完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为2∶1,则C、H 原子个数之比为1∶1,但不知该有机物是否含有氧元素,故得不到实验式为CH,B错误;C.分子具有一定的空间结构,如CO2为直线型,分子结构模型中碳原子半径应大于氧原子的,C错误;D.氟化钙是由钙离子和氟离子形成的离子化合物,氟化钙晶体中只含有离子键,D正确;故选D。21.错误【详解】质谱法用于相对分子质量的测定,质谱中荷质比的最大值就是所测分子的相对分子质量,故错误。22.错误【详解】取代反应也能使有机物碳链增长,如卤代烃和炔钠的取代反应能延长碳链,故上述说法错误。23.正确【详解】红外光谱仪用于测定有机物的官能团;核磁共振仪用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目;质谱法用于测定有机物的相对分子质量;可以确定分子中共轭体系的基本情况;所以红外光谱仪、紫外光谱、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析;正确。24.正确【详解】含有C、H元素或含有C、H、O元素的有机物燃烧后都只生成CO2和H2O,所以该物质不一定只含有碳、氢两种元素,故正确。25.错误【详解】CH3COOCH3有两种等效氢,在核磁共振氢谱图中有两个吸收峰,故错误。26. 球形冷凝管 +2H2O2+3H2O H2O2在较高温度时分解速度加快,使实际参加反应的H2O2减少影响产量 蒸馏 acb 61% bd【分析】甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。实验室可以利用上图制备苯甲醛,实验时先在三颈烧瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入2mL甲苯和一定量其它试剂,搅拌升温至70℃,同时缓慢加入12mL过氧化氢,在此温度下搅拌反应3小时,停止反应,冷却,将难溶性固态催化剂过滤,然后用蒸馏的方法得到苯甲醛;若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,首先用适量的碳酸氢钠反应得到苯甲酸钠,对混合液进行分液,水层中加入盐酸调节pH=2,得到苯甲酸晶体,最后过滤分离得到苯甲酸,再洗涤、干燥得到苯甲酸;用酸碱中和滴定的方法测得苯甲酸的纯度,据此分析;【详解】(1)由仪器a的结构可知,仪器a为球形冷凝管,三颈瓶中甲苯被过氧化氢生成苯甲醛,同时还生成水,反应方程式为:+2H2O2+3H2O,故答案为:球形冷凝管,+2H2O2+3H2O;(2)温度过高时过氧化氢分解速度加快,实际参加反应的过氧化氢质量减小,苯甲醛的产量有所减少,故答案为:H2O2在较高温度时分解速度加快,使实际参加反应的H2O2减少影响产量;(3)反应完成后,反应混合液经过自然冷却至室温时,过滤后,然后将滤液进行蒸馏,才能得到苯甲醛产品,故答案为:蒸馏;(4)①与碳酸氢钠反应之后为苯甲酸钠,对混合液进行分液,水层中加入盐酸调节pH=2,得到苯甲酸晶体,最后过滤分离得到苯甲酸,再洗涤、干燥得到苯甲酸,故正确步骤为:acb,故答案为:acb;②0.1000mol/L20.00mL KOH溶液中氢氧化钾的物质的量为 0.020L×0.1000mol/L=0.002mol,根据,可知20.0mL乙醇溶液中含苯甲酸的物质的量为0.002mol,则产品中苯甲酸的物质的量分数为,a.碱式滴定管滴定前读数正确,滴定终了仰视读取数据,所消耗的氢氧化钠溶液体积偏大,测定结果偏高,故a不符合题意;b.振荡锥形瓶时部分液体溅出,会导致测定标准液体体积偏小,测定值偏低,故b符合题意;c.配置KOH标准液时仰视定容,液面在刻度线上方,配制标准液的体积偏大、浓度偏小,导致滴定时消耗KOH溶液体积偏大,测定结果偏高,故c不符合题意;d.将酚酞指示剂换为甲基橙溶液,终点时溶液呈酸性,消耗氢氧化钾溶液体积偏小,测定结果偏低,故d符合题意;故选bd,故答案为:61%,bd。27.(1)AC(2) A 减压可以降低液体的沸点,低温下蒸馏,提高蒸馏的效率;且能防止发生副反应(3) 中和过量的氢氧化钠。 当滴入最后半滴盐酸,水层显淡绿色,且30s不变色。 【分析】反应液含有苯甲醇和苯甲酸钠,加入乙醚萃取,分液,得到的有机层为苯甲醇和乙醚的混合物,蒸馏可得到苯甲醇,水层为苯甲酸钠的水溶液,加入盐酸酸化得到苯甲酸,经蒸发结晶、过滤、洗涤可得到苯甲酸,据此解答。【详解】(1)A.由于苯甲醇易溶于乙醚,所以步骤Ⅰ可用乙醚作为萃取剂,A正确;B.由于苯甲酸微溶于冷水,易溶于乙醇、热水,所以步骤Ⅳ具体操作为热水溶解、加入活性炭脱色、趁热过滤,B错误;C.由于苯甲酸微溶于冷水,所以步骤Ⅴ中产品宜用冷水洗涤,C正确;D. 由于苯甲酸100℃时易升华,所以步骤Ⅴ中产品不能用沸水浴加热烘干,D错误;答案选AC。(2)该小组拟用如图装置进行步骤Ⅲ,该装置是蒸馏装置,所以装置a应选用直形冷凝管,即选择A;由于减压可以降低液体的沸点,低温下蒸馏,提高蒸馏的效率;且能防止发生副反应,所以选择减压蒸馏,故答案为:A;减压可以降低液体的沸点,低温下蒸馏,提高蒸馏的效率;且能防止发生副反应。(3)①苯甲酸样品溶于的氢氧化钠溶液中,加入1滴酚酞指示剂,用0.5盐酸调至酚酞红色消失,说明此时过量的氢氧化钠溶液被消耗完;②由于溴酚蓝是一种指示剂,变色范围为(黄)~4.6(蓝),所以滴定终点现象是当滴入最后半滴盐酸,水层显淡绿色,且30s不变色为滴定终点;③用0.5mol/LNaOH溶液溶解样品,加入酚酞指示剂,用0.5mol/L盐酸调至红色消失,再用0.5mol/L盐酸滴定生成的苯甲酸钠,消耗盐酸的平均体积为,由盐酸与苯甲酸钠反应方程式可知,生成苯甲酸的物质的量为:0.5mol/L×V2×10-3L=5V2×10-4 mol,则样品中苯甲酸的纯度为:。28.(1) 双氧水或H2O2 2H2O22H2O+O2(2)使有机物充分氧化生成CO2和H2O(3) 碱石灰或氢氧化钠 吸收生成的CO2(4)测得有机物中含氢量增大(5)CH2O【分析】有机物燃烧产生CO2和H2O,装置A是氧气发生装置,生成的氧气经过浓硫酸干燥后通入C中和样品A反应,有机物在燃烧过程中,可能燃烧不充分,即有可能产生CO,而CO能与氧化铜反应生成铜和CO2,E装置的主要作用是吸收生成的CO2,D管中无水氯化钙原来吸收水蒸气,以此解答。【详解】(1)由实验原理可知装置A是制备氧气的,根据装置的特点可知A装置中分液漏斗盛放的物质是双氧水或H2O2,应该反应的化学方程式是2H2O22H2O+O2。(2)有机物在燃烧过程中,可能燃烧不充分,即有可能产生CO,而CO能与氧化铜反应生成铜和CO2,所以C装置(燃烧管)中CuO的作用是使有机物充分氧化生成CO2和H2O。(3)有机物燃烧产生CO2,所以E装置的主要作用是吸收生成的CO2,因此其中所盛放的试剂为碱石灰或氢氧化钠。(4)B装置中盛有浓硫酸,其主要的作用是干燥氧气,除去水蒸气,因此如果将B装置去掉会造成测得有机物中含氢量增大,从而产生错误的结论。(5)D管中无水氯化钙原来吸收水蒸气,质量增加1.44g,则生成的水是1.44g,水物质的量是1.44g÷18g/mol= 0.08mol,其中氢元素的物质的量是0.16mol,氢元素的质量是0.16g;E管质量增加3.52g,即CO2是3.52g,物质的量是3.52g÷44g/mol = 0.08mol,其中碳元素的质量是0.96g,所以根据质量守恒定律可知原有机物中氧元素的质量是2.40g-0.16g-0.96g = 1.28g,则氧原子的物质的量是0.08mol,所以原有机物中C、H、O的原子个数之比是0.08∶0.16 ∶0.08= 1∶2∶1,因此最简式是CH2O。
专题1有机化学的发展及研究思路学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.德国化学家维勒第一次用无机物制备有机物,开辟人工合成有机物先河,制备的有机物是A.乙酸 B.乙醇 C.尿素 D.氨基酸2.在化学发展的历史进程中,德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵水溶液得到了尿素,尿素的合成揭开了人工合成有机化合物的序幕。下列有关说法不正确的是( )A.维勒的这个发现推翻了当时阻碍化学发展的“生命力论”B.氰酸铵转化为尿素的反应是氧化还原反应C.根据物质的组成和性质特点进行分类:氰酸铵属于盐类、尿素属于有机化合物D.氰酸铵可由和AgCNO通过复分解反应获得3.在日常生活中我们常说开门七件事:①柴;②米;③油;④盐;⑤酱;⑥醋;⑦茶。你认为其中含有有机物的是A.除②外都含有 B.除⑦外都含有 C.除④外都含有 D.全部含有4.广东有众多国家级非物质文化遗产,如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是A.广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化B.冲泡工夫茶时茶香四溢,体现了分子是运动的C.制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物D.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物5.2002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果,其中一项是瑞士科学家库尔特·维特里希发明了“利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。在化学上经常使用的是氢核磁共振谱,它是根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不同来确定有机物分子中的不同的氢原子。下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是A.HCHO B.CH3OH C.HCOOH D.CH3COOCH36.有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法中错误的是A.由红外光谱图可知,该有机物中至少有三种不同的共价键B.由核磁共振氢谱图可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子C.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3—O—CH3D.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7.下列关于有机化学史的说法,正确的是A.贝采利乌斯提出了测定有机物元素组成的方法B.凯库勒提出了碳价四面体学说C.李比希提出了有机化学概念D.维勒最早用人工方法将无机物转变为有机物8.下列化合物中不属于有机化合物的是A.醋酸 B.尿素 C.碳酸钙 D.蔗糖9.下列关于著名化学家的名字、国籍及主要贡献的对应关系中,不正确的是A.A B.B C.C D.D10.从19世纪20年代开始,人们用从非生物体内取得的物质合成了许多有机物,下列属于最早合成的有机物是A. B. C. D.11.取碘水四份于试管中,编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,分别加入直馏汽油、苯、酒精、NaBr溶液,振荡后静置,现象正确的是A.Ⅰ中溶液分层,下层呈紫红色B.Ⅱ中溶液分层,上层呈紫红色C.Ⅲ中溶液分层,下层呈黄褐色D.Ⅳ中溶液不分层,溶液由黄褐色变成黄绿色12.用氧化甲苯制备苯甲酸。苯甲酸的熔点为℃,微溶于水,易溶于酒精。实验方法:将甲苯和溶液在100℃反应一段时间后停止反应,过滤,将含有苯甲酸钾()和甲苯的滤液按如下流程分离苯甲酸并回收未反应的甲苯。下列说法正确的是A.无色液体A是苯甲酸,白色固体B是甲苯B.操作Ⅰ的名称为蒸馏,操作II的名称为分液C.为了得到更多的白色固体B,冷却结晶时温度越低越好D.加入浓盐酸酸化的目的是为了将苯甲酸钾转化为产物苯甲酸13.下列说法不正确的是A.有机物的分子式为C5H8B.对二甲苯的核磁共振氢谱有3个特征峰C.含有手性碳原子的分子存在对映异构体D.2-甲基丙烯不存在顺反异构体 14.按照绿色化学的思想,最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。下列反应类型能实现原子利用率100%的是A.置换反应 B.加成反应 C.分解反应 D.取代反应15.人类第一次用无机化合物人工合成的有机化合物是A.乙醇 B.尿素 C.乙酸 D.蛋白质16.下列说法正确的是A.具有相同的相对分子质量,但结构不同的有机物一定互为同分异构体B.有机物分子里一定既有非极性键也有极性键C.乙烯分子中有4个键1个键D.某烃完全燃烧生成和的物质的量之比为,则其最简式为17.下列关于物质研究方法的说法中错误的是( )A.用官能团的特征反应可推测有机物可能的结构B.氢核磁共振谱能反映出未知有机物中不同环境氢原子的种类和个数C.根据红外光谱图的分析可以初步判断有机物中具有哪些基团D.质谱法可测定有机物的相对分子质量18.已知青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂如丙酮、氯仿,可溶于乙醇、乙醚等,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差。乙醚的沸点为35℃。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列有关实验操作的说法正确的是A.研碎时应该将黄花青蒿置于烧杯中B.操作Ⅰ是萃取,所用的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗C.操作Ⅱ是蒸馏,所用的主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、温度计、锥形瓶等D.操作Ⅲ是酒精灯加热,然后加水溶解、过滤19.2—甲基—2—氯丙烷是重要的化工原料,实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备,路线如图:已知:叔丁醇:沸点83℃,2—甲基—2—氯丙烷:沸点50.7℃,密度0.874g/cm3。下列说法正确的是A.叔丁醇中的官能团的电子式为B.用5%Na2CO3溶液洗涤分液时,有机相在分液漏斗的下层C.无水CaCl2的作用是除去有机相中残存的少量水,也可用NaOH固体代替无水CaCl2D.蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物先蒸馏出体系20.下列说法正确的是A.等离子体具有良好的导电性,是一种特殊的液态物质B.某有机物完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为2∶1,则其实验式一定为CHC.分子具有一定的空间结构,如CO2为直线型,分子结构模型为:D.氟化钙晶体中只含有离子键二、判断题21.质谱法不能用于相对分子质量的测定。(___________)22.加聚反应可以使有机物碳链增长,取代反应不能。(___)23.核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机物结构。(___________)24.有机物燃烧后只生成CO2和H2O的物质不一定只含有碳、氢两种元素。(_)25.CH3COOCH3在核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰。(_)三、解答题26.甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质,请回答:注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈烧瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入2mL甲苯和一定量其它试剂,搅拌升温至70℃,同时缓慢加入12mL过氧化氢,在此温度下搅拌反应3小时。(1)仪器a的名称是 ,写出三颈烧瓶中发生的反应的化学方程式为 。(2)经测定,温度过高时,苯甲醛的产量却有所减少,可能的原因是 。(3)反应完毕,反应混合液经过自然冷却至室温后,还应先过滤,然后将滤液进行 (填操作名称)操作,才能得到苯甲醛产品。(4)实验中加入过量的过氧化氢并延长反应时间时,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。①若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,正确的实验步骤是:首先与适量碳酸氢钠溶液混合振荡,后续实验步骤先后顺序为 (用字母填写)。a.对混合液进行分液b.过滤、洗涤、干燥c.水层中加入盐酸调节pH=2②若对实验①中获得的苯甲酸(相对分子质量为122)产品进行纯度测定,可称取4.00g产品,溶于乙醇配成200mL溶液,量取所得溶液20.00mL于锥形瓶,滴加2~3滴酚酞指示剂,然后用预先配好的0.1000mol/LKOH标准液滴定,到达滴定终点时消耗KOH溶液20.00mL。产品中苯甲酸的质量分数为 。下列情况会使测定结果偏低的是 (填字母)。a.碱式滴定管滴定前读数正确,滴定终了仰视读取数据b.振荡锥形瓶时部分液体溅出c.配制KOH标准液时仰视定容d.将指示剂换为甲基橙溶液27.苯甲醇与苯甲酸是重要的化工原料,可通过苯甲醛在氢氧化钠水溶液中的歧化反应制得,某研究小组在实验室制备苯甲醇与苯甲酸,并测定苯甲酸的纯度。I.制备反应原理及反应结束后对反应液的处理步骤如下: 已知:溴酚蓝:是一种pH指示剂,变色范围为pH=3.0(黄)~4.6(蓝);易溶于氢氧化钠溶液,溶于甲醇、乙醇和苯,微溶于水。请根据以上信息,回答下列问题:(1)关于制备、提纯过程下列说法正确的是_____。A.步骤I:可用乙醚作为萃取剂B.步骤Ⅳ:具体操作为热水溶解、加入活性炭脱色、冷却结晶C.步骤V:产品宜用冷水洗涤D.步骤V:产品可用酒精灯、沸水浴加热烘干(2)该小组拟用如图装置进行步骤Ⅲ,装置a应选用 (填字母代号),选择减压蒸馏的理由是 。Ⅱ.苯甲酸的纯度测定:(3)为精确测定产品纯度,拟用以下实验方案:称取mg苯甲酸样品,溶于V1mL浓度为0.5的氢氧化钠溶液中,加入1滴酚酞指示剂,用0.5盐酸调至酚酞红色消失。加入适量乙醚、溴酚蓝指示剂,摇匀,用0.5盐酸滴定,边滴定边将水层和乙醚层充分摇匀,达到滴定终点,记录耗酸体积。做3组平行实验,所消耗盐酸的平均体积为V2mL;①“用0.5盐酸调至酚酞红色消失”这一操作的作用是 。②滴定终点现象是 ;③产品的纯度是 (以质量分数表示)。28.化学上常用燃烧法确定有机物的组成。下图装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置,这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品。根据产物的质量确定有机物的组成。 回答下列问题:(1)A装置中分液漏斗盛放的物质是 ,写出有关反应的化学方程式 。(2)C装置(燃烧管)中的作用是 。(3)写出装置中所盛放试剂的名称 ,它的作用是 。(4)若将B装置去掉会对实验造成什么影响? 。(5)若准确称取样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)。经充分燃烧后,管质量增加,管质量增加,则该有机物的最简式为 。科学家国籍主要贡献A贝采利乌斯瑞典首先提出“有机化学”和“有机化合物”的概念B维勒德国首次人工合成了有机物——尿素C李比希法国创立了有机物的定量分析方法D门捷列夫俄国发现元素周期律名称性状熔点(℃)沸点(℃)相对密度(ρ=1g/cm3)溶解性(常温)水乙醇甲苯无色液体易燃易挥发-95110.60.8660不溶互溶苯甲醛无色液体-261791.0440微溶互溶苯甲酸白色片状或针状晶体122.12491.2659微溶易溶名称相对分子质量熔点℃沸点℃溶解性其他苯甲醇10815.3205.7在水中溶解度较小,易溶于乙醚、乙醇该品可燃,有毒,具刺激性苯甲酸122122.4(100℃左右开始升华)248微溶于冷水,易溶于乙醇、热水毒性较小,引起皮肤刺参考答案:1.C【详解】德国化学家维勒在实验室里将无机物氰酸铵溶液蒸发,制得有机物尿素;故答案选C。2.B【详解】A. 维勒的这个发现推翻了有机物只能来源于动植物的理论和无机物不能转化为有机物的论断,故A正确,但不符合题意;B. 氰酸铵转化为尿素的反应元素的化合价没有发生变化,属于非氧化还原反应,故B错误,符合题意;C. 根据物质的组成和性质特点进行分类:氰酸铵属于铵盐是盐类、尿素属于有机化合物,故C正确,但不符合题意;D. 交换成分得到的AgCl为沉淀,符合复分解反应发生条件,氰酸铵可由NH4Cl和 AgCNO发生反应制得,故D正确,但不符合题意;故选:B。3.C【详解】①柴的主要成分是纤维素,②米中含有淀粉,③油属于油脂,⑥醋中含有醋酸,纤维素、淀粉、油脂、醋酸均属于有机物;⑤酱、⑦茶中均含有多种有机物;日常生活中的④盐是指氯化钠,属于无机物,故选C。4.D【详解】A.广东剪纸的裁剪过程中没有新物质生成,故不涉及化学变化,A正确;B.冲泡工夫茶时茶香四溢,是因为茶水的香味分子不停地做无规则的运动,扩散到空气中,B正确;C.制作粤绣所用的植物纤维布含有纤维素,属于天然高分子化合物,C正确;D.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于混合物,D错误。故选D。5.A【详解】A.HCHO中H原子都是等效的,核磁共振氢谱中只给出一种峰,故A正确;B.CH3OH有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故B错误;C.HCOOH有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故C错误;D.CH3COOCH3有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故D错误;故选A。6.C【详解】A.由红外光谱图可知,有机物A一定含有、和三种共价键,A项正确;B.核磁共振氢谱图中有三个信号峰证明含有3中不同化学环境的氢原子,B项正确;C.若A的化学式为C2H6O,由核磁共振氢谱图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,推知A的结构简式为,C项错误;D.由核磁共振氢谱图中有三个信号峰峰面积之比可知其分子中不同化学环境的氢原子的个数比,D项正确;故答案为C。7.D【详解】A.贝采利乌斯在1806年最早提出“有机化学”这个名称,李比希最早提出了测定有机物元素组成的方法,A错误;B.范托夫提出了碳价四面体学说,凯库勒提出了苯的分子结构,B错误;C.从A选项的分析中可知,有机化学概念是由贝采利乌斯在1806年最早提出,C错误;D.德国化学家维勒用氰酸铵合成尿素,最早用人工方法将无机物转变为有机物,D正确;故选D。8.C【分析】有机物是指含有碳元素的化合物.有机物的特点是:属于化合物,含有碳元素,不是一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等物质,可以根据这些特点进行分析和判断。【详解】A.醋酸含有碳元素,属于有机物,故A不符合题意。B.尿素是含有碳元素的化合物,属于有机物,故B不符合题意;C.碳酸钙虽然含有碳元素的化合物,但属于无机物,故C符合题意;D.蔗糖是含有碳元素的化合物,属于有机物,故D不符合题意;故选C。9.C【详解】A、瑞典化学家贝采利乌斯在1806年最早提出“有机化学”和“有机化合物”,故A正确;B、德国化学家维勒用氰酸铵合成尿素,从而打破了无机物和有机物的界限,故B正确;C、德国化学家李比希最早提出关于有机物中元素定量分析方法:用CuO作氧化剂(在氧气流中)将有机物氧化,再对产物进行分析,从而确定有机物的实验式,故C错误;D、1869年俄国科学家门捷列夫发现元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系,故D正确。故选C。10.B【详解】1828年德国化学家维勒,将一种无机物NH4CNO的水溶液加热得到了尿素,结构简式为NH2CONH2,开创了有机化学人工合成的新纪元。故选B。11.B【详解】A、直馏汽油难溶于水、密度小于水,直馏汽油可以萃取碘水中的碘,所以Ⅰ中溶液分层,上层呈紫红色,故A错误;B. 苯难溶于水、密度小于水,苯可以萃取碘水中的碘,Ⅱ中溶液分层,上层呈紫红色,故B正确;C. 酒精与水互溶,酒精不能萃取碘水中的碘, Ⅲ中溶液不分层,故C错误; D. NaBr溶液与碘水不反应, Ⅳ中溶液不分层,溶液不能变为黄绿色,故D错误;12.D【分析】该实验的实验目的是从含有苯甲酸钾和甲苯的滤液中分离出苯甲酸并回收甲苯,由题给流程可知,滤液经分液分离得到有机溶液和水溶液;有机溶液经硫酸钠干燥除水,过滤后蒸馏得到无色液体A甲苯;水溶液用浓盐酸酸化,使苯甲酸钾转化成苯甲酸,经冷却结晶、过滤得到白色固体B苯甲酸。【详解】A.由分析可知,无色液体A是甲苯,白色固体B是苯甲酸,故A错误;B.由分析可知,操作Ⅰ的为分液,操作II为蒸馏,故B错误;C.冷却结晶的目的是使苯甲酸从水溶液中分离出来,若温度过低会使溶液中的杂质也析出,导致苯甲酸不纯,故C错误;D.由分析可知,水溶液中加入浓盐酸酸化的目的是为了将苯甲酸钾转化为产物苯甲酸,故D正确;故选D。13.B【详解】A.根据结构式可知,有机物的分子式为C5H8,故A正确;B.对二甲苯为,共有两种氢,核磁共振氢谱有2个特征峰,故B错误;C.含有手性碳原子的分子存在对映异构体,故C正确;D.2-甲基丙烯结构式为,不存在顺反异构体;故D正确;故答案选B。14.B【详解】A.置换反应的产物不唯一,不能实现原子利用率100%,故A错误;B.加成反应的产物唯一,能实现原子利用率100%,故B正确;C.分解反应的产物不唯一,不能实现原子利用率100%,故C错误;D.取代反应的产物不唯一,不能实现原子利用率100%,故D错误;故选B。15.B【详解】1828年,德国化学家维勒冲破了生命力学术的束缚,在实验室里将无机物氰酸铵(NH4CNO)溶液蒸发,得到了有机物尿素[CO(NH2)2],所以人类第一次用无机化合物人工合成的有机物是尿素,故选B。16.D【详解】A.HCOOH、CH3CH2OH的相对分子质量相同、结构不同,二者组成不同,不属于同分异构体,故A错误;B.甲烷只含C-H极性键,不含非极性键,故B错误;C.乙烯中含4个C-H键、1个碳碳双键,双键中含1个键1个π键,则乙烯分子中有5个键1个π键,故C错误;D.烃只含C、H元素,完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1:1,由原子守恒可知其最简式为CH2,故D正确;故选:D。17.B【详解】A. 官能团是决定化合物性质的原子或原子团,因此用官能团的特征反应可推测有机物可能的结构,A正确;B. 氢核磁共振谱能反映出未知有机物中不同环境氢原子的种类,不能反映出个数,B错误;C. 分子中化学键或官能团对红外线发生振动吸收,不同官能团或化学键吸收频率不同,在红外光谱图中处于不同的位置,从而获得分子中含有何种化学键或官能团的信息,因此红外光谱图的分析可以初步判断有机物中具有哪些基团,C正确;D. 质谱法是通过将样品转化为运动的气态离子并按质荷比M/Z大小进行分离并记录其信息的分析方法,因此质谱法可测定有机物的相对分子质量,D正确;答案选B。18.C【分析】根据乙醚浸取法的流程可知,对青蒿进行干燥破碎,可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率,用乙醚对青蒿素进行浸取后,过滤,可得滤液和滤渣,提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品,对粗品加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤可得精品,以此解答。【详解】A.研碎时应该将黄花青蒿置于研钵中进行,选项A错误;B.由上述分析可知,操作Ⅰ是将固体和液体分开,是过滤,选项B错误;C.操作Ⅱ是将提取液中的乙醚分离出去,得到粗产品,蒸馏用到的主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、温度计、锥形瓶等,选项C正确;D.操作Ⅲ是重结晶,具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤,选项D错误。答案选C。19.D【分析】由题给流程可知,叔丁醇与浓盐酸发生取代反应生成2-甲基-2-氯丙烷和水,分液得到混有盐酸的2-甲基-2-氯丙烷有机相,有机相经水洗、5%碳酸钠溶液洗涤后,分液得到除去盐酸,但混有碳酸钠溶液的2-甲基-2-氯丙烷有机相,有机相经水洗、分液得到混有水的2-甲基-2-氯丙烷有机相,向有机相中加入无水氯化钙除水后,蒸馏得到2-甲基-2-氯丙烷。【详解】A.叔丁醇中的官能团为羟基,其电子式为 ,故A错误;B.用5%Na2CO3溶液洗涤分液时,有机相2—甲基—2—氯丙烷的密度为0.874g/cm3,小于水的密度,在分液漏斗的上层,故B错误;C.无水CaCl2的作用是除去有机相中残存的少量水,但不能用NaOH固体代替无水CaCl2,因为在强碱性条件下,2—甲基—2—氯丙烷会与NaOH反应,发生水解,故C错误;D.因为产物2—甲基—2—氯丙烷的沸点为50.7℃,低于反应物叔丁醇的沸点83℃,所以,蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物先蒸馏出体系,故D正确。故选D。20.D【详解】A.等离子体中的微粒带有电荷且能自由移动,使得等离子体具有良好的导电性,等离子体是物质在气态的基础上进一步形成的气态微粒聚集体,A错误;B.某有机物完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为2∶1,则C、H 原子个数之比为1∶1,但不知该有机物是否含有氧元素,故得不到实验式为CH,B错误;C.分子具有一定的空间结构,如CO2为直线型,分子结构模型中碳原子半径应大于氧原子的,C错误;D.氟化钙是由钙离子和氟离子形成的离子化合物,氟化钙晶体中只含有离子键,D正确;故选D。21.错误【详解】质谱法用于相对分子质量的测定,质谱中荷质比的最大值就是所测分子的相对分子质量,故错误。22.错误【详解】取代反应也能使有机物碳链增长,如卤代烃和炔钠的取代反应能延长碳链,故上述说法错误。23.正确【详解】红外光谱仪用于测定有机物的官能团;核磁共振仪用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目;质谱法用于测定有机物的相对分子质量;可以确定分子中共轭体系的基本情况;所以红外光谱仪、紫外光谱、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析;正确。24.正确【详解】含有C、H元素或含有C、H、O元素的有机物燃烧后都只生成CO2和H2O,所以该物质不一定只含有碳、氢两种元素,故正确。25.错误【详解】CH3COOCH3有两种等效氢,在核磁共振氢谱图中有两个吸收峰,故错误。26. 球形冷凝管 +2H2O2+3H2O H2O2在较高温度时分解速度加快,使实际参加反应的H2O2减少影响产量 蒸馏 acb 61% bd【分析】甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。实验室可以利用上图制备苯甲醛,实验时先在三颈烧瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入2mL甲苯和一定量其它试剂,搅拌升温至70℃,同时缓慢加入12mL过氧化氢,在此温度下搅拌反应3小时,停止反应,冷却,将难溶性固态催化剂过滤,然后用蒸馏的方法得到苯甲醛;若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,首先用适量的碳酸氢钠反应得到苯甲酸钠,对混合液进行分液,水层中加入盐酸调节pH=2,得到苯甲酸晶体,最后过滤分离得到苯甲酸,再洗涤、干燥得到苯甲酸;用酸碱中和滴定的方法测得苯甲酸的纯度,据此分析;【详解】(1)由仪器a的结构可知,仪器a为球形冷凝管,三颈瓶中甲苯被过氧化氢生成苯甲醛,同时还生成水,反应方程式为:+2H2O2+3H2O,故答案为:球形冷凝管,+2H2O2+3H2O;(2)温度过高时过氧化氢分解速度加快,实际参加反应的过氧化氢质量减小,苯甲醛的产量有所减少,故答案为:H2O2在较高温度时分解速度加快,使实际参加反应的H2O2减少影响产量;(3)反应完成后,反应混合液经过自然冷却至室温时,过滤后,然后将滤液进行蒸馏,才能得到苯甲醛产品,故答案为:蒸馏;(4)①与碳酸氢钠反应之后为苯甲酸钠,对混合液进行分液,水层中加入盐酸调节pH=2,得到苯甲酸晶体,最后过滤分离得到苯甲酸,再洗涤、干燥得到苯甲酸,故正确步骤为:acb,故答案为:acb;②0.1000mol/L20.00mL KOH溶液中氢氧化钾的物质的量为 0.020L×0.1000mol/L=0.002mol,根据,可知20.0mL乙醇溶液中含苯甲酸的物质的量为0.002mol,则产品中苯甲酸的物质的量分数为,a.碱式滴定管滴定前读数正确,滴定终了仰视读取数据,所消耗的氢氧化钠溶液体积偏大,测定结果偏高,故a不符合题意;b.振荡锥形瓶时部分液体溅出,会导致测定标准液体体积偏小,测定值偏低,故b符合题意;c.配置KOH标准液时仰视定容,液面在刻度线上方,配制标准液的体积偏大、浓度偏小,导致滴定时消耗KOH溶液体积偏大,测定结果偏高,故c不符合题意;d.将酚酞指示剂换为甲基橙溶液,终点时溶液呈酸性,消耗氢氧化钾溶液体积偏小,测定结果偏低,故d符合题意;故选bd,故答案为:61%,bd。27.(1)AC(2) A 减压可以降低液体的沸点,低温下蒸馏,提高蒸馏的效率;且能防止发生副反应(3) 中和过量的氢氧化钠。 当滴入最后半滴盐酸,水层显淡绿色,且30s不变色。 【分析】反应液含有苯甲醇和苯甲酸钠,加入乙醚萃取,分液,得到的有机层为苯甲醇和乙醚的混合物,蒸馏可得到苯甲醇,水层为苯甲酸钠的水溶液,加入盐酸酸化得到苯甲酸,经蒸发结晶、过滤、洗涤可得到苯甲酸,据此解答。【详解】(1)A.由于苯甲醇易溶于乙醚,所以步骤Ⅰ可用乙醚作为萃取剂,A正确;B.由于苯甲酸微溶于冷水,易溶于乙醇、热水,所以步骤Ⅳ具体操作为热水溶解、加入活性炭脱色、趁热过滤,B错误;C.由于苯甲酸微溶于冷水,所以步骤Ⅴ中产品宜用冷水洗涤,C正确;D. 由于苯甲酸100℃时易升华,所以步骤Ⅴ中产品不能用沸水浴加热烘干,D错误;答案选AC。(2)该小组拟用如图装置进行步骤Ⅲ,该装置是蒸馏装置,所以装置a应选用直形冷凝管,即选择A;由于减压可以降低液体的沸点,低温下蒸馏,提高蒸馏的效率;且能防止发生副反应,所以选择减压蒸馏,故答案为:A;减压可以降低液体的沸点,低温下蒸馏,提高蒸馏的效率;且能防止发生副反应。(3)①苯甲酸样品溶于的氢氧化钠溶液中,加入1滴酚酞指示剂,用0.5盐酸调至酚酞红色消失,说明此时过量的氢氧化钠溶液被消耗完;②由于溴酚蓝是一种指示剂,变色范围为(黄)~4.6(蓝),所以滴定终点现象是当滴入最后半滴盐酸,水层显淡绿色,且30s不变色为滴定终点;③用0.5mol/LNaOH溶液溶解样品,加入酚酞指示剂,用0.5mol/L盐酸调至红色消失,再用0.5mol/L盐酸滴定生成的苯甲酸钠,消耗盐酸的平均体积为,由盐酸与苯甲酸钠反应方程式可知,生成苯甲酸的物质的量为:0.5mol/L×V2×10-3L=5V2×10-4 mol,则样品中苯甲酸的纯度为:。28.(1) 双氧水或H2O2 2H2O22H2O+O2(2)使有机物充分氧化生成CO2和H2O(3) 碱石灰或氢氧化钠 吸收生成的CO2(4)测得有机物中含氢量增大(5)CH2O【分析】有机物燃烧产生CO2和H2O,装置A是氧气发生装置,生成的氧气经过浓硫酸干燥后通入C中和样品A反应,有机物在燃烧过程中,可能燃烧不充分,即有可能产生CO,而CO能与氧化铜反应生成铜和CO2,E装置的主要作用是吸收生成的CO2,D管中无水氯化钙原来吸收水蒸气,以此解答。【详解】(1)由实验原理可知装置A是制备氧气的,根据装置的特点可知A装置中分液漏斗盛放的物质是双氧水或H2O2,应该反应的化学方程式是2H2O22H2O+O2。(2)有机物在燃烧过程中,可能燃烧不充分,即有可能产生CO,而CO能与氧化铜反应生成铜和CO2,所以C装置(燃烧管)中CuO的作用是使有机物充分氧化生成CO2和H2O。(3)有机物燃烧产生CO2,所以E装置的主要作用是吸收生成的CO2,因此其中所盛放的试剂为碱石灰或氢氧化钠。(4)B装置中盛有浓硫酸,其主要的作用是干燥氧气,除去水蒸气,因此如果将B装置去掉会造成测得有机物中含氢量增大,从而产生错误的结论。(5)D管中无水氯化钙原来吸收水蒸气,质量增加1.44g,则生成的水是1.44g,水物质的量是1.44g÷18g/mol= 0.08mol,其中氢元素的物质的量是0.16mol,氢元素的质量是0.16g;E管质量增加3.52g,即CO2是3.52g,物质的量是3.52g÷44g/mol = 0.08mol,其中碳元素的质量是0.96g,所以根据质量守恒定律可知原有机物中氧元素的质量是2.40g-0.16g-0.96g = 1.28g,则氧原子的物质的量是0.08mol,所以原有机物中C、H、O的原子个数之比是0.08∶0.16 ∶0.08= 1∶2∶1,因此最简式是CH2O。
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