高中化学研究有机化合物的一般方法课后测评

这是一份高中化学研究有机化合物的一般方法课后测评，共16页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1.下列化合物中核磁共振氢谱上只出现三组峰且峰面积之比为3∶2∶2的是（ ）。
A. B. C. D.
2.下图是一种分子式为C3H6O2的有机化合物的红外光谱图，则该有机化合物的结构简式为（ ）。
A. CH₃COOCH₃ B. CH₃CH₂COOH C. HCOOCH₂CH₃ D. CH₃COCH₂OH
3.某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图有C—H、O—H、C—O的振动吸收，该有机化合物的相对分子质量是60，则该有机化合物的结构简式是（ ）。
A. CH₃CH₂OCH₃ B. CH₃CH(OH)CH₃ C. CH₃CH₂OH D. CH₃CH₂CHO
4.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。下列仪器分析手段的运用科学可行的是（ ）。
A. 光谱分析：利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素
B. 质谱分析：利用质荷比来测定分子立体结构
C. 红外光谱分析：利用分子吸收与化学键振动频率相同的红外线来测定晶体类型
D. X射线衍射图谱分析：利用X射线透过物质时记录的分立斑点或谱线来测定分子结构
5.某有机化合物的质谱图如图所示，该有机化合物的结构简式可能是（ ）。
A. B. C. D. CH₃CH₂OCH₃
6.下列物质的核磁共振氢谱图中吸收峰最少的是（ ）。
A. B. C. D.
7.充分燃烧0.1 ml气态烃A，在标准状况下生成4.48 L CO₂和5.4 g H2O，则烃A是（ ）。
A. C₄H₆ B. C₂H₄ C. C₂H₆ D. C₂H₂
8.通过核磁共振氢谱可以推知（CH3）2CHCH2CH2OH有多少种处于不同化学环境的氢原子（ ）。
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
9.某有机化合物含C 60%、H 13.33%，0.2 ml该有机化合物质量为12 g，则它的分子式为（ ）。
A. CH₄ B. C₃H₈O C. C₂H₄O₂ D. CH₂O
10.在标准状况下，某烃的密度是2.59 g·L-1，分子中碳、氢元素的质量比是24∶5，则该烃的分子式为（ ）。
A. C₂H₆ B. C₄H₁₀ C. C₅H₈ D. C₇H₈
11.有机化合物A完全燃烧只生成CO2和H2O，将12 g该有机化合物完全燃烧的产物通过足量浓硫酸，浓硫酸增重14.4 g，再通过足量碱石灰，碱石灰增重26.4 g，该有机化合物的分子式是（ ）。
A. C₄H₁₀ B. C₂H₆O C. C₃H₈O D. C₂H₄O₂
12.在一定条件下，由A和B两种有机化合物组成的气态混合物，无论A、B的含量如何改变，完全燃烧10 mL时，消耗氧气的量也不改变，则这两种有机化合物不可能是（ ）。
A. C₂H₆O、C₂H₄ B. C₂H₄O₂、CH₄ C. C₂H₆O、C₂H₆ D. C₂H₄O、C₂H₂
13.化合物A经李比希法和质谱法分析，得知其相对分子质量为136，分子式为C8H8O2。A的核磁共振氢谱图中有4组峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶3，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱图与核磁共振氢谱图如图。下列关于A的说法不正确的是（ ）。
A. A属于芳香族化合物
B. A的结构简式为：
C. A属于羧酸类化合物
D. 在红外光谱图中可以获得分子中含有的化学键或官能团的信息
二、非选择题
14.某研究性学习小组为确定某蜡状有机化合物A的结构和性质，他们拟用传统实验的手段与现代技术相结合的方法进行探究。请你参与过程探究。
Ⅰ.实验式的确定
（1）取样品A进行燃烧法测定，发现燃烧后只生成CO2和H2O，某次燃烧后，经换算得到了0.125 ml CO₂和0.15 ml H2O。据此得出的结论是________________。
（2）另一实验中，取3.4 g蜡状有机化合物A在3.36 L（标准状况下，下同）氧气中完全燃烧，两者均恰好完全反应，生成2.8 L CO2和液态水。由此得出的实验式是_______________。
Ⅱ.结构式的确定（经测定A的相对分子质量为136）
（3）取少量样品熔化，加入钠有氢气放出，说明A分子中含有____________。
（4）进行核磁共振，发现只有两个特征峰，且面积比为2∶1，再做红外光谱，发现与乙醇一样透过率在同一处波数被吸收。图谱如下：
则A的结构简式为____________________。
15.某芳香烃A的质谱图如图所示：
（1）A的结构简式为____________________。
（2）A的一氯代物共有__________种。
（3）A中最多有__________个原子共平面。
（4）已知9.2 g A在足量O2中充分燃烧，混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重__________g和__________g。
（5）A分子的核磁共振氢谱有__________组峰，峰面积之比为____________________。
标准答案
一、单选题
1.答案：B
解析：A、D项的核磁共振氢谱中均有两组峰，且峰面积之比均为2∶3；C项的核磁共振氢谱中有两组峰，峰面积之比是1∶3。
2.答案：A
解析：根据红外光谱可知，分子中含有两个不对称的—CH₃、和基团，因此只有A项符合题意。
3.答案：B
解析：CH3CH2OCH3中没有O—H，CH3CH2OH相对分子质量为46，CH3CH2CHO中没有O—H、C—O。
4.答案：A
解析：光谱分析：利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，A项正确；质谱分析：利用质荷比来测定有机化合物的相对分子质量，B项错误；红外光谱分析：利用有机化合物分子中不同基团的特征吸收频率不同来初步判断有机化合物中具有哪些基团，C项错误；X射线衍射图谱分析：利用X射线透过物质时记录的分立斑点或谱线来测定晶体结构，D项错误。
5.答案：A
解析：由质谱图可知，有机化合物的相对分子质量为78，78÷12=6……6，分子式为C6H6，为苯。
6.答案：A
解析：A项，甲基上的H原子与亚甲基上的H原子，所处的化学环境不同，所以含有2种H原子，核磁共振氢谱图中有2组吸收峰；B项，甲基上的H原子与次甲基上的H原子，苯环上取代基的邻位、间位和对位的氢所处的化学环境不同，所以含有5种H原子，核磁共振氢谱图中有5组吸收峰；C项结构不对称，四个碳上的氢原子所处的化学环境不同，所以含有4种H原子，核磁共振氢谱图中有4组吸收峰；D项，甲基上的H原子与苯环上取代基的邻位、间位和对位的氢所处的化学环境不同，所以含有4种H原子，核磁共振氢谱图中有4组吸收峰。
7.答案：C
解析：根据题中所给数据，烃分子和C、H原子的数目之比为1∶2∶6，则其分子式为C2H6。
8.答案：B
解析：两个—CH3上的氢原子化学环境相同。
9.答案：B
解析：根据题目条件该物质的相对分子质量为12/0.2=60，分子中碳原子数为60×60%÷12=3，氢原子数为60×13.33%÷1≈8，相对分子质量和碳、氢原子总相对质量之差为16，因此还有一个氧原子。
10.答案：B
解析：N(C)∶N(H)=n(C)∶n(H)=(24/12):(5/1)=2∶5，得其实验式为C2H5，M=ρVₘ=2.59 g·L⁻¹×22.4 L·ml⁻¹≈58 g·ml-1，(24+5)n=58，n=2，故其分子式为C4H10。
11.答案：C
解析：浓硫酸增重为H2O的质量，碱石灰增重为CO2的质量，即m(H2O)=14.4 g，m(CO2)=26.4 g，由此求出m(C)=7.2 g，m(H)=1.6 g，则m(O)=3.2 g，据此求出有机化合物中C、H、O的原子个数比为3∶8∶1，即有机化合物A的实验式为C3H8O，因氢原子数已达饱和，此实验式也就是有机化合物A的分子式。
12.答案：C
解析：根据烃的含氧衍生物的燃烧通式CₓHᵧOz+(x+y4−z2)O2→xCO2+y2H2O可知，1 ml C2H6O、C2H4、C2H4O2、CH4、C2H6、C2H4O、C2H2消耗氧气的物质的量依次为3 ml、3 ml、2 ml、2 ml、3.5 ml、2.5 ml、2.5 ml，因此在两种混合气体总体积不变的情况下，无论两种气体的含量如何改变，消耗氧气的量也不改变的组合为A项、B项和D项，C项中C2H6O、C2H6组合气体总体积不变，两种气体的含量改变，消耗氧气的量改变，符合题目要求。
13.答案：C
解析：有机化合物A的分子式为C8H8O2，不饱和度为(2×8+2−8)2 =5，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，A的核磁共振氢谱图中有4组峰且峰面积之比为1∶2∶2∶3，说明A含有4种氢原子且其原子个数之比为1∶2∶2∶3，结合红外光谱图可知，分子中存在酯基等基团，故有机化合物A的结构简式为，据此解答。
二、非选择题
14.答案：
(1) 分子中n(C)∶n(H)=5∶12，分子式为C5H12Ox (x=0,1,2…)
(2) C₅H₁₂O₄
(3) 羟基
(4) C(CH₂OH)₄
解析：(1) 根据C、H原子守恒可以知道分子中n(C)∶n(H)=0.125 ml∶(0.15 ml×2)=5∶12，可能含有O元素，实验式为C5H12Ox(x=0,1,2…)。
15.答案：
(1)
(2) 4
(3) 13
(4) 7.2；30.8
(5) 4；1∶2∶2∶3
解析：(1) 根据A为芳香烃，其结构中一定含有苯环，再结合最大的质荷比为92，可知该芳香烃的相对分子质量为92，即芳香烃A为(甲苯)。
(2) 甲苯苯环上和甲基上的一氯代物分别为3种和1种，即甲苯的一氯代物共有4种。
(3) 苯环上的12个原子一定共平面，甲基上的3个H原子中最多有1个H原子在该平面上，即甲苯中最多有13个原子共平面。
(4) 9.2 g甲苯的物质的量为0.1 ml，完全燃烧后生成0.4 ml水和0.7 ml CO2，其质量分别为7.2 g和30.8 g。
(5) 甲苯分子具有对称性，苯环上和甲基上分别有3种和1种氢原子，其核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶3。