苏教版选修五专题1 认识有机化合物测试题及答案解析

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专题1检测题(时间　90分钟　满分　100分)可能用到的相对原子质量　H 1　C 12　O 16　Ca 40一、选择题(本题共16道小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)1．打破“生命力论”的科学家是(　　)A．道尔顿   B．贝采利乌斯C．维勒   D．爱因斯坦解析　维勒首先用无机物制备了有机物，打破了“生命力论”。答案　C2．下列各组物质，都不属于天然有机物的是(　　)A．淀粉、蛋白质  B．石油、油脂C．棉花、水泥   D．酚醛树脂、塑料解析　淀粉、蛋白质、油脂、棉花属于天然有机物，而酚醛树脂、塑料属于合成有机高分子化合物。答案　D3．某一元醇C3H8O中的氧为18O，它与乙酸反应生成的酯的相对分子质量是(　　)A．100   B．102C．104   D．106解析　由酯化反应的历程可知，生成的酯为，相对分子质量为104。答案　C4．某气态化合物X含C、H、O三种元素，现已知下列条件：①X中的C的质量分数　②X中H的质量分数　③X在标准状况下的体积　④X对氢气的相对密度　⑤X的质量。欲确定X的分子式，所需的最少条件是(　　)A．①②④   B．②③④C．①③⑤   D．①②解析　C、H的质量分数已知，则O的质量分数可以求出，从而推出实验式，结合相对分子质量即可求出分子式。答案　A5．CH4与Cl2反应的机理是①Cl2·Cl＋·Cl　②·Cl＋CH4―→·CH3＋HCl　③·CH3＋Cl2―→·Cl＋CH3Cl则下列说法正确的是(　　)A．可以得到纯净的CH3ClB．产物中最多的是HClC．该反应需一直光照D．产物中CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4物质的量相等解析　由反应机理②知，·Cl与烃分子中的氢原子结合生成HCl，故产物中有机物除CH3Cl外还有CH2Cl2、CHCl3、CCl4，但各物质的量无法确定，最终产生的HCl最多，故A、D项错；B项正确；由反应机理②③知·Cl对Cl2和CH4的反应起催化剂作用，故一旦有·Cl产生，不需再光照，反应也会进行下去，C项错。答案　B6．用元素分析仪分析12.0 mg某有机物，测得生成17.6 mg CO2和7.2 mg H2O，无其他物质生成，下列说法中正确的是(　　)A．该有机物的分子式为C2H6O2B．该有机物中碳、氢原子个数比为1:1C．无法确定该有机物中是否含有氧元素D．该有机物中一定含有氧元素解析　n(CO2):n(H2O)＝1:1，则该有机物中C、H原子个数比为1:2，因为C、H元素的总质量小于有机物的质量，可知该有机物中一定含有氧元素，因缺少相对分子质量，故无法判断其分子式。答案　D7．下列物质的鉴别方法中不正确的是(　　)A．用水鉴别苯和乙醇B．用灼热的铜丝蘸取试样灼烧，鉴别CH3CH2Cl和CH3CH2BrC．用灼烧的方法鉴别棉线和毛线D．用碘水鉴别淀粉溶液和蛋白质溶液解析　卤素灼烧时火焰均为绿色。答案　B8．核磁共振技术(NMR)已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。试判断下列哪组原子均可产生NMR现象(　　)A．18O、31P、23Na   B．27Al、19F、12CC．7Li、14N、35Cl   D．4He、24Mg、28Si解析　根据提示信息，只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。A项中18O原子质子数为8，中子数为10；B项中12C原子的质子数为6，中子数为6；C项中三种原子的质子数都为奇数；D项中三种原子的质子数和中子数都为偶数。答案　C9．利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可初步判断该有机物分子拥有的(　　)A．原子个数   B．共价键种类C．基团种类   D．同分异构体数解析　红外光谱可以初步判断有机物中含有的基团。答案　C10．已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中正确的是(　　)A．由红外光谱可知，该有机物的结构简式为CH3OHB．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有3个氢原子C．综合上述两种谱图分析，可以得知其A的相对分子质量D．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3CH2OH解析　由红外光谱知，该A中存在C—H键、O—H键、C—O键但不能确定结构简式，A项错；由核磁共振氢谱知，A中有3种氢原子，则个数比为1:2:3，B项错；要确定A的相对分子质量需通过质谱图，C项错；故选D项。答案　D11．下列化合物的1H—NMR谱图中吸收峰数目正确的是(　　)A．CH3CH2CH2CH3(3组)解析　化合物的1H—NMR谱图中吸收峰数目即不同化学环境的氢原子种数，A分子中为2组，B分子中为3组，C组中为4组，D分子中为1组，只有D项正确。答案　D12．有A，B两种烃，含碳的质量分数相等，关于A，B的叙述中正确的是(　　)A．A和B一定是同分异构体B．A和B不可能是同系物C．A和B最简式相同D．A和B各1 mol完全燃烧后生成CO2的质量一定相等解析　两种烃含碳的质量分数相等时，C、H的原子个数比相同，因此，两种烃的最简式相同，但它们的分子式不一定相同；烯烃同系物的最简式都是CH2，故最简式相同时可能是同系物。答案　C13．某有机物在O2中充分燃烧，生成36 g水和44 g CO2，则该有机物的组成必须满足的条件是(　　)A．分子式一定是CH4B．分子式一定是CH4OC．分子式可能是CH4或CH4OD．以上说法均不正确解析　根据题意，该有机物分子中C、H原子数目之比为:×2＝1:4，由于该有机物燃烧的产物只有CO2和H2O，故其组成元素可能为C、H或C、H、O，故其最简式为CH4Ox，由于碳原子已经饱和，其最简式就是分子式。若分子中无氧，则该有机物为CH4；若分子中含氧，则一定是饱和醇，且一个碳原子上最多连一个—OH，则分子式为CH4O。答案　C14．现有乙酸和两种链状单烯烃(分子中含一个碳碳双键)的混合物，若其中氧的质量分数为a，则碳的质量分数是(　　)A.   B.aC.(1－a)   D.(1－a)解析　乙酸的化学式为C2H4O2，链状单烯烃的通式为CnH2n，所以乙酸和链状单烯烃中C与H的质量比均为61，设混合物的质量为1，H的质量分数为x，则a＋6x＋x＝1，x＝，所以混合物中碳的质量分数为，选C。答案　C15．质谱法是让极少量的化合物通过质谱仪的离子化室，样品分子大量离子化，少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子比后可得到C2H，C2H，C2H……然后测定其质荷比。某有机物样品的质荷比(β)，如图所示(假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关)，该有机物可能是(　　)A．甲烷   B．甲醇C．乙烯   D．丙烷解析　最大质荷比为16，说明该分子的相对分子质量为16。答案　A16．绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率，原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是(　　)解析　由题意知，反应物原子全部转变为产物分子，即化合反应原子利用率最高，C项符合题意。答案　C二、非选择题(本题包括6道题，共52分)17．(6分)写出具有下列分子式但仅有一个核磁共振信号的化合物的结构简式：(1)C5H12：____________________________________________；(2)C2H6O：___________________________________________；(3)C2H4Br2：_________________________________________。解析　由题意可知，所给化合物分子中H原子的化学环境相同。答案　(1) (2)OCH3CH3(3)CH2BrCH2Br18．(6分)一种由C，H，O三种元素组成的有机物，相对分子质量为70，红外光谱表征该分子中存在C===C键和C===O键，1H－NMR谱图如图所示：(1)写出该有机物的分子式：____________________。(2)写出该有机物可能的一种结构简式：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析　(1)设该有机物的分子式为CxHyOz，依题意则有12x＋y＋16z＝70，讨论：如果z＝1，x＝4，y＝6，该有机物的分子式为C4H6O；如果z＝2，x＝3，y＝2，舍去。(2)该有机物的1H－NMR图显示分子中有4种氢原子，所以结构可能为CH3－CH===CH—CHO或CH2===CHCH2CHO，而不可能是，因后者只有3种氢原子。答案　(1)C4H6O(2)CH3CH===CHCHO或CH2===CHCH2CHO19．(8分)如图所示，乙酸跟乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下发生酯化反应(反应A)，其逆反应是水解反应(反应B)。反应可能经历了生成中间体(Ⅰ)这一步。(1)A～F六个反应中(将字母代号填入下列横线上)，属于取代反应的是__________；属于加成反应的是_____________。(2)如果将原料C2H5OH中的氧原子用18O标记，则生成物乙酸乙酯中__________(填“有”或“没有”)18O，如果将原料CH3COOH中羰基()或羟基的氧原子用18O标记，则生成物水中_______(填“有”或“没有”)18O，作出上述判断的理由是_____________。解析　(1)酯化反应属于取代反应，其逆反应(水解反应)也是取代反应，由图示可知，C、F属于加成反应。答案　(1)AB　CF(2)有　有　因为中间体在消去一分子水时有两种可能(如图)，而乙氧基(—OC2H5)是保留的。20．(8分)近年来，我国科学家对有机物自由基的研究有新的突破，在国际上占有领先的地位。有机物中常见的最简单的自由基是碳烯(·H2)，它十分活泼，很容易用它的未成对电子与不饱和烃反应，生成三碳环；也可以插在烷基的碳氢键(C—H)之间，使碳链增长。请回答下列问题。(1)写出碳烯的电子式：________。(2)写出碳烯与丙烯反应产物的结构简式：____________。(3)碳烯与烃A反应，生成烃B，一定量的B完全燃烧生成4.4 g CO2和2.25 g H2O，B分子中含有3个—CH3，写出B的结构简式：_________________________________________________________。解析　(2)由题给信息知生成三碳环，可写出化学方程式CH2===CH—CH3＋·H2―→。(3)由题意得B分子中C、H原子个数比为C:H＝:×2＝2:5，设B的分子式为(C2H5)n，当n＝1时，不合题意；当n＝2时，根据分子中含有3个—CH3，则B分子的结构简式为。答案　(1)21．(12分)已知某种燃料含有碳、氢、氧三种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量比，可将气态燃料放入足量的O2中燃烧，并将产生的气体全部通过图所示装置，得到如下表所列的实验结果(假设产生的气体完全被吸收) 实验前实验后(浓硫酸＋广口瓶)的质量101.1 g102.9 g(石灰水＋广口瓶)的质量312.0 g314.2 g根据实验数据求：(1)实验完毕后，生成物中水的质量为________g，假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为________ g。(2)生成的水中氢元素的质量为________g。(3)生成的CO2中碳元素的质量为________g。(4)该燃料中碳、氢质量比为________。(5)已知这种燃料的每个分子中含有一个氧原子，则该燃料的分子式为________，结构简式为________。解析　由题意知，燃料燃烧生成的H2O和CO2分别被浓硫酸和澄清石灰水吸收(生成CaCO3)，二者的增重即为燃烧时产生的H2O和CO2的质量。(1)m(H2O)＝102.9 g－101.1 g＝1.8 g，m(CO2)＝314.2 g－312.0 g＝2.2 g，m(CaCO3)＝2.2 g×＝5 g。(2)m(H)＝1.8 g×＝0.2 g。(3)m(C)＝2.2 g×＝0.6 g。(4)m(C):m(H)＝0.6 g:0.2 g＝3:1。(5)燃料中n(C):n(H)＝:＝1:4，所以燃料的分子式为CH4O，结构简式为CH3OH。答案　(1)1.8　5(2)0.2(3)0.6(4)3:1(5)CH4O　CH3OH22．(12分)通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X，其相对分子质量为46，其中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数 13.0%。(1)X的分子式是________。(2)X与金属钠反应放出氢气，反应的化学方程式是___________(有机物用结构简式表示)。(3)X与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y，Y的结构简式是_________________________________________________。(4)X与高锰酸钾酸性溶液反应可生成Z。在加热和浓硫酸作用下，X与Z反应可生成一种有香味的物质W，若184 g X和120 g Z反应能生成106 g W，计算该反应的产率。(要求写出计算过程)解析　1 mol X中C、H、O的物质的量分别为：n(C)＝＝2 mol，n(H)＝＝6 mol，n(O)＝＝1 mol，其分子式为C2H6O，能与Na反应放出H2，故为乙醇。CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO，即为Y。CH3CH2OH被酸性高锰酸钾溶液氧化后变为CH3COOH，即为Z。X、Z反应生成有香味的W，为CH3COOC2H5，再由已知数据求可逆反应达到平衡时的产率即可。答案　(1)C2H6O(2)2CH3CH2OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑(3)CH3CHO(4)设理论上产生CH3COOC2H5的质量为m，则CH3COOH＋HOC2H5CH3COOC2H5＋H2O  60         46               88  120 g     184 g              m因<，故C2H5OH过量，应以CH3COOH的量来计算。60:88＝120 g:m，m＝176 g，故产率α＝×100%＝60.2%。