高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二节 研究有机化合物的一般方法巩固练习

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二节 研究有机化合物的一般方法巩固练习，共14页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
1．现代化学常用的测定分子的相对分子质量的方法是
A．质谱法B．晶体射线衍射法
C．核磁共振氢谱法D．红外光谱法
2．下列除杂方法正确的是
A．乙烷中混有少量乙烯，可通过溴的四氯化碳溶液除去
B．向苯和苯酚的混合液中加入浓溴水，充分反应后过滤，可除去苯中少量的苯酚
C．乙酸乙酯中混有乙酸，可加入足量的NaOH溶液，经分液除去
D．溴苯中混有溴，加入足量的NaOH溶液，经分液除去
3．现有四组混合物：①乙酸乙酯和乙酸钠溶液 ②乙醇和甘油 ③溴化钠和单质溴的水溶液 ④碘和四氯化碳的混合物，分离以上各混合物的正确方法依次是
A．分液、萃取、蒸馏、萃取B．萃取、蒸馏、分液、萃取
C．分液、蒸馏、萃取、蒸馏D．蒸馏、萃取、分液、萃取
4．下列说法不正确的是
A．完全燃烧只生成CO2和H2O，两者物质的量之比为1∶2，则该有机化合物为甲烷
B．甲苯分子的核磁共振氢谱中有4组不同的吸收峰
C．红外光谱可以帮助确定许多有机化合物的结构
D．通过质谱法只能确认有机化合物的相对分子质量，一般无法确定其结构
5．已知某有机化合物9.0g与足量氧气在密闭容器中完全燃烧后，将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重9.0g，碱石灰增重17.6g，该有机化合物的化学式是
A．B．C．D．
6．由乙炔、苯和乙醛组成的混合蒸气，经测定其中碳元素的质量分数为60%，则混合气体中氧元素的质量分数为
A．31.11%B．33.00%C．26.67%D．14.22%
7．除去下列物质中所含少量杂质(括号内为杂质)，所选用的试剂和分离方法不能达到实验目的的是
A．AB．BC．CD．D
8．下列说法中不正确的是
A．蒸馏实验中温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处
B．乙醇分子中核磁共振氢谱有三个峰，峰面积之比为1∶2∶3
C．苯和溴苯可用分液漏斗分离
D．等质量的乙烷、乙烯、乙炔分别完全燃烧，乙炔耗氧量最少
9．下列物质进行核磁共振得到的核磁共振氢谱中，信号峰有4个的是
A．B．CH3CH2OCH2CH3
C．CH3CH2CH(CH3)2D．CH3COOCH2CH3
10．现代化学测定有机物组成及结构的分析方法较多。下列有关说法正确的是
A．元素分析仪不仅可以测出试样常见的组成元素及含量，还可以测定其分子的空间结构
B． 的核磁共振氢谱中有四组峰，峰面积之比为1：2：2：3
C．质谱仪是通过分析最小的碎片离子测出分子的相对质量
D．通过红外光谱分析、核磁共振氢谱分析均可以区分乙醇和甲醚
11．丙醛和丙酮在下列哪一种检测仪上显示出的信号是完全相同的
A．元素分析仪B．质谱仪C．红外光谱仪D．核磁共振仪
12．中国女药学家屠呦呦因发现青蒿素对疟疾的治疗作用而成为2015年诺贝尔生理学或医学奖获得者之一。下列说法不正确的是
A．利用青蒿研究青蒿素结构的基本步骤：元素分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式
B．青蒿素的分子式为C15H22O5，它属于有机物
C．人工合成青蒿素经过了长期的实验研究，实验是化学研究的重要手段
D．现代化学分析测试中，可用元素分析仪确定青蒿素中的C、H、O元素
13．过氧乙酸（化学式为CH3COOOH）是一种杀菌能力较强的消毒剂，可以杀死环境中的新冠病毒。下列说法正确的是
A．过氧乙酸是由碳、氢、氧三种元素组成的
B．过氧乙酸分子中含有氧气分子
C．过氧乙酸的摩尔质量为76
D．过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为2：4：3
14．下列除杂试剂的选择或除杂操作不正确的是
A．AB．BC．CD．D
15．X的相对分子质量为100，将5.0gX在足量O2中充分燃烧，并将其产物依次通过足量的无水CaCl2和KOH浓溶液，发现无水CaCl2增重3.6g，KOH浓溶液增重11.0g。该有机物X的分子式为
A．C6H12OB．C5H8O2C．C7H16D．C4H4O3
16．下列除去括号内杂质的有关操作正确的是
A．苯（硝基苯）：加少量蒸馏水振荡，待分层后分液
B．乙醇（水）：加新制生石灰，蒸馏
C．CO2(HCl、水蒸气)：通过盛有碱石灰的干燥管
D．乙烷（乙烯）：通入氢气发生加成反应
17．下列每组中各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是
A．乙酸乙酯和水，酒精和水，植物油和水B．四氯化碳和水，溴苯和水，硝基苯和水
C．甘油和水，乙酸和水，乙酸和乙醇D．汽油和水，苯和水，甲醇和水
18．下列关于的说法正确的是
A．一定是烯烃
B．核磁共振氢谱有2组吸收峰的烯烃结构一定是
C．中属于烯烃类的同分异构体(考虑顺反异构)有4种
D．可以通过石油分馏得到
19．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CH
C．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
20．可以用分液漏斗分离的一组混合物是
A．溴和四氯化碳B．乙醇和水C．汽油和苯D．硝基苯和水
21．下列关于分子性质的解释错误的是
A．H2O很稳定，因为水分子之间存在氢键
B．I2易溶于苯、CH4难溶于水，都可用“相似相溶”原理解释
C．HClO3酸性强于HClO，因为HClO3分子中非羟基氧原子数多
D．乳酸[CH3CH(OH)COOH]有一对对映异构体，因为其分子中含有一个手性碳原子
22．下列说法不正确的是
A．用质谱图可确定有机物的相对分子质量
B．红外光谱可以帮助确定许多有机物的结构
C．核磁共振氢谱图可获得分子中不同化学环境的氢
D．某有机物完全燃烧只生成和，两者物质的量之比为，则该有机物一定为甲烷
23．二甲醚和乙醇互为同分异构体，其鉴别可采用化学方法及物理方法，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．利用质谱法测相对分子质量
C．利用红外光谱法D．利用核磁共振氢谱
24．下列有机物的核磁共振氢谱图中吸收峰组数与溴双(4－氟苯基)甲烷()的核磁共振氢谱图中吸收峰组数相同的是
A．2－甲基丙烷B．2，4－二甲基戊烷C．2，2，3，3－四甲基丁烷D．2－甲基丁烷
25．分子式为C5H8且核磁共振氢谱显示只有 一种化学环境氢原子，符合条件的同分异构体有
A．3种B．2种C．1种D．不存在这种有机物
二、填空题
26．关于重结晶有以下要求：
(1)重结晶选择溶剂的要求：
①杂质在所选溶剂中溶解度 ，易于除去。
②被提纯的有机物在所选溶剂中的溶解度受 的影响较大；该有机物在热溶液中的溶解度 ，冷溶液中的溶解度 ，冷却后易于结晶析出。
(2)重结晶实验操作步骤
① ；② ；③ 。
27．选择下列实验方法分离、提纯物质，将分离、提纯方法的字母填在横线上。
A．萃取 B．重结晶 C．分液 D．蒸馏 E．过滤 F．洗气
(1)分离水和汽油的混合物： 。
(2)分离四氯化碳 (沸点为76.75 ℃)和甲苯(沸点为110.6 ℃)的混合物： 。
(3)提取碘水中的碘： 。
(4)除去混在乙烷中的乙烯： 。
(5)从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾： 。
28．回答下列问题：
(1)下列几组物质中，互为同位素的是 ，互为同素异形体的是 ，互为同系物的是 ，互为同分异构体的是 ，属于同种物质的是 。(用序号填空)
①O2和O3②35Cl和37Cl ③CH3CH3和CH3CH2CH3④和⑤环丙烷()和丙烯 ⑥H2、D2、T2⑦乙烯与CH3—CH＝CH2⑧CH3(CH2)5CH3和 CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5
(2)完全燃烧0.1 ml某烃，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱溶液，实验结束后，称得浓硫酸质量增加9 g，浓碱溶液质量增加17.6 g。该烃的化学式为 ，并写出其所有可能的结构简式： 。
选项
混合物
试剂
分离方法
A
乙烷(乙烯)
溴的CCl4溶液
洗气
B
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
C
苯(甲苯)
酸性KMnO4溶液
分液
D
乙醇(水)
新制生石灰
蒸馏
选项
括号内为杂质
除杂试剂
除杂操作
A
气体
饱和溶液
洗气
B
溶液
过滤
C
气体
溶液
洗气
D
固体
水
蒸发浓缩，冷却结晶，过滤
参考答案：
1．A
【详解】现代化学常用质谱法测定分子的相对分子质量，故选A。
2．D
【详解】A．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应，能用来除杂，但乙烷可溶于四氯化碳，故A错误；
B．苯酚与溴水反应生成三溴苯酚，三溴苯酚易溶于苯，不能除杂，故B错误；
C．乙酸乙酯和乙酸均与NaOH溶液反应，不能除杂，故C错误；
D．溴和氢氧化钠溶液反应生成的NaBr、NaBrO，两者难溶于溴苯、易溶于水，故溴苯中混有溴，加入足量的NaOH溶液后会分层，上层是NaBr、NaBrO溶液，下层是溴苯，再分液即可除杂，故D正确；
答案选D。
3．C
【详解】萃取适合于溶质在不同溶剂中的溶解性不同而分离的一种方法，分液适用于互不相溶的液体之间的一种分离方法，蒸馏是依据混合物中个组分沸点不同而分离的一种法，适用于除去易挥发、难挥发或不挥发杂质。乙酸乙酯不溶于水，分液即可；乙醇和甘油互溶，蒸馏即可；单质溴易溶在有机溶剂中，萃取即可；碘易溶在有机溶剂中，蒸馏即可，答案选C。
4．A
【详解】A．某有机物完全燃烧只生成CO2和H2O，两者物质的量之比为1∶2，可确定碳氢比为1：4，不能确定是否含有氧原子，该有机物可能是甲醇，故A错误；
B．甲苯分子中含有4种不同环境的氢原子，如图，因此甲苯分子中的核磁共振氢谱中有4个不同的吸收峰，故B正确；
C．红外光谱反映有机物分子中含有的化学键或官能团的信息，可以帮助确定许多有机化合物的结构，故C正确；
D．质谱法可以确定有机化合物的相对分子质量，但不能确定分子中含有的化学键或官能团等信息，无法确定其结构，故D正确；
答案选A。
5．A
【详解】浓硫酸吸水增重，m(H2O)=9.0g，n(H2O)=0.5ml，碱石灰吸收CO2增重，m(CO2)=17.6g，n(CO2)=0.4ml，则9.0g该有机物中n(C)=0.4ml，n(H)=1.0ml，n(O)=(9.0-12×0.4-1×1.0)/16=0.2ml，n(C):n(H):n(O)=4:10:2，所以有机物的分子式为C4H10O2，A选项正确，其余选项错误；
答案选A。
6．A
【详解】由乙炔、苯的最简式均为CH，乙醛可写成C2H2∙H2O，故出了H2O之外，最简式均为CH，故出H2O之外碳、氢的质量比为12:1，故经测定其中碳元素的质量分数为60%，则H%为5%，故H2O的百分含量为100%-60%-5%=35%，由H2O中H和O的质量比为1:8，故混合气体中氧元素的质量分数为31.11%，故答案为：A。
7．B
【详解】A．乙烯能和溴发生加成反应，但乙烷不能，则所选用的试剂和分离方法能达到分离目的，故A不符合题意；
B．苯酚虽然和浓溴水反应生成白色沉淀能被过滤除去，但溴易溶于苯，除去了苯酚，但又混入了溴，则所选用的试剂和分离方法不能达到分离目的，故B符合题意；
C．甲苯能被高锰酸钾氧化成苯甲酸，少量苯甲酸溶于水，然后分液而除去，则所选用的试剂和分离方法能达到分离目的，故B不符合题意；
D．生石灰吸水并于水反应，然后利用蒸馏让乙醇分离出来，则所选用的试剂和分离方法能达到分离目的，故D不符合题意；
本题答案B。
8．C
【详解】A．蒸馏时需用温度计控制蒸气温度，因此水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处，故A正确；
B．乙醇结构简式为CH3CH2OH，含3种氢原子，在核磁共振氢谱中有三个峰，且面积之比等于氢原子的个数之比，即为1：2：3，故B正确；
C．苯和溴苯互溶应采用蒸馏法分离，不能用分液，故C错误；
D．烃类中含氢量越高，单质质量时消耗的氧气越多，乙烷、乙烯、乙炔，含氢量乙烷>乙烯>乙炔，则乙炔耗氧量最少，故D正确；
故选：C。
9．C
【详解】A． 分子内含有5种氢原子，故信号峰有5个，故A不选；
B．CH3CH2OCH2CH3分子内含有2种氢原子，故信号峰有2个，故B不选；
C．CH3CH2CH(CH3)2分子内含有4种氢原子，故信号峰有4个，故C选；
D．CH3COOCH2CH3分子内含有3种氢原子，故信号峰有3个，故D不选；
故选C。
10．D
【详解】A．元素分析仪可对物质中的元素及含量进行定量分析，但无法确定有机化合物的空间结构，故A错误；
B． 的核磁共振氢谱中有5组峰，峰面积之比为2：4：4：1：3，故B错误；
C．质谱仪是通过分析最大的碎片离子测出分子的相对质量，故C错误；
D．红外光谱可确定物质中的基团，乙醇和甲醚的基团不同，且含有的氢原子种类不同，则通过红外光谱分析、核磁共振氢谱分析均可以区分乙醇和甲醚，故D正确；
答案选D。
11．A
【详解】A．丙醛和丙酮的分子式相同，元素分析仪上显示出的信号是完全相同，故A正确；
B．丙醛和丙酮的相对分子质量相同，质谱仪上显示的最大质荷比相同，但两者结构不同，碎片不同，显示出的信号不同，故B错误；
C．丙醛和丙酮的官能团不同，红外光谱仪上显示出的信号不同，故C错误；
D．丙醛和丙酮的氢原子类型不同，核磁共振仪上显示出的信号不同，故D错误；
故选A。
12．A
【解析】根据有机物结构确定方法进行判断。
【详解】A．利用青蒿研究青蒿素结构的基本步骤为分离、提纯→元素分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式，A不正确；
B．青蒿素属于有机物，B正确；
C．实验是化学研究的重要手段之一，C正确；
D．现代化学分析测试中，可用元素分析仪确定青蒿素中的C、H、O元素，D正确。
故选答案A。
13．A
【详解】A．过氧乙酸（化学式为CH3COOOH），从化学式可由看出，该物质是由碳、氢、氧三种元素组成的，A正确；
B．分子是由原子构成的，过氧乙酸分子中含有氧原子，不含氧气分子，B错误；
C．过氧乙酸的相对分子质量为12×2+1×4+16×3=76，摩尔质量为76g/ml，C错误；
D．过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×2)：(1×4)：(16×3)=6：1：12，D错误；
故选A。
14．D
【详解】A．气体和饱和碳酸氢钠溶液不反应，HCl和饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，用饱和溶液除去气体中的HCl，故A正确；
B．Fe3+易水解，加入调节溶液的pH，促进Fe3+水解成氢氧化铁沉淀，可用除去溶液中的杂质，故B正确；
C．H2S气体和溶液反应生成CuS沉淀和硫酸，用溶液除去乙炔气体中的H2S，故C正确；
D．硝酸钾的溶解度较大，且随温度变化较大，用蒸发结晶的方法除去氯化钠中少量的硝酸钾，故D错误；
选D。
15．B
【详解】无水CaCl2增重的3.6g是水的质量，5.0gX中氢元素的物质的量为，KOH浓溶液增重的11.0g是二氧化碳的质量，5.0gX中碳元素的物质的量为，根据质量守恒，氧元素的质量为5.0g-0.4ml×1g/ml-0.25ml×12g/ml=1.6g，则氧元素的物质的量为，则该分子中碳、氢、氧原子的个数之比为0.25 ml : 0.4 ml: 0.1 ml=5:8:2，结合X的相对分子质量可知，有机物X的分子式为C5H8O2；
故选B。
16．B
【详解】A．苯和硝基苯都不溶于水，不分层，无法分离，A项错误；
B．氧化钙可与水反应生成难挥发的氢氧化钙，乙醇和氧化钙不反应，所以可用加生石灰蒸馏的方法分离，B项正确；
C．二氧化碳能与碱石灰反应，将原物质除掉，不符合除杂原则，C项错误；
D．引入了新的杂质氢气，氢气和乙烷无法分离，D项错误；
答案选B。
17．B
【分析】只有互不相溶的液体的分离才能用分液漏斗进行分离。
【详解】A．酒精和水互溶，不能用分液漏斗分离，故A错误；
B．四氯化碳、溴苯、硝基苯都不溶于水，则四氯化碳和水，溴苯和水，硝基苯和水都能用分液漏斗分离，故B正确；
C．甘油和水、乙酸和水、乙酸和乙醇都是互溶的液体，都不能用分液漏斗进行分离，故C错误；
D．甲醇和水互溶，不能用分液漏斗分离，故D错误；
故选B。
18．C
【详解】A．可能为烯烃，也可能为环烷烃，A错误；
B．核磁共振氢谱有2组吸收峰的烯烃可能是 ，也可能是，B错误；
C．中属于烯烃类的同分异构体有的顺反异构2种，和共四种，C正确；
D．可以通过石油裂化和裂解得到，D错误；
故选C。
19．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。
20．D
【详解】A．溴易溶在四氯化碳中，不能用分液漏斗分离，A项错误；
B．乙醇和水互溶，不能用分液漏斗分离，B项错误；
C．汽油和苯互溶，不能用分液漏斗分离，C项错误；
D．硝基苯不溶于水，能用分液漏斗分离，D项正确；
答案选D。
21．A
【详解】A．H2O很稳定，因为水分子中的O-H键键能较大，不容易断裂，A错误；
B．I2易溶于苯、CH4难溶于水是因为物质相似相溶，B正确；
C．HClO3分子中非羟基氧原子数多，所以HClO3酸性强于HClO，C正确；
D．乳酸分子中有一个手性碳原子，因此乳酸有一对对映异构体，D正确。
故本题选A。
22．D
【详解】A．质谱图中最大质荷比是有机物相对分子质量，质谱法可测定有机物的相对分子质量，故A正确。
B．红外光谱图可确定有机物分子中的化学键或官能团，对有机物分子红外光谱的研究有助于确定有机物分子的结构，故B正确；
C．核磁共振氢谱图中出现几个峰，就说明在分子中有几种不同的氢原子，核磁共振氢谱图可获得分子中不同化学环境的氢及其数目，故C正确；
D．某有机物完全燃烧只生成和，两者物质的量之比为，则该有机物中C、H原子个数比一定为，可能为甲烷、甲醇等，故D错误；
选D。
23．B
【分析】二甲醚和乙醇中分别含有-O-和-OH，二者性质不同，-OH可与Na反应，二者含有的H原子的种类和性质不同，以此解答该题。
【详解】A．乙醇中含有-OH，可与金属钠或金属钾反应生成氢气，可鉴别，A正确；
B．二者的相对分子质量相等，利用质谱法通过测相对分子质量不能鉴别，B错误；
C．二甲醚和乙醇中分别含有-O-和-OH，官能团不同，可用红外光谱法鉴别，C正确；
D．二者含有的H原子的种类和性质不同，可用核磁共振氢谱鉴别，D正确；
故合理选项是B。
24．B
【分析】根据核磁共振氢谱图中的吸收峰组数即是该有机物中氢原子的种类。
【详解】根据等效氢法及有机物结构的对称性判断，溴双(4－氟苯基)甲烷中F原子和另一个取代基刚好在苯的对位上，故苯环上的有2类氢，而甲烷上还有1个氢原子，共有3类氢，A中有1类氢，B中有3类氢，C中有1类氢，D中有4类氢，故选答案B。
【点睛】注意苯环以取代基为对称轴找出对称的碳原子。
25．C
【解析】略
26．(1) 很小或很大 温度 较大 较小
(2) 加热溶解 趁热过滤 冷却结晶
【详解】（1）①重结晶要求溶剂满足条件：杂质在此溶剂中溶解度很大或溶解度很小，易于除去，故答案为：很小或很大；
②重结晶法要求被提纯的物质在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大，该有机物在热溶液中溶解度较大，在冷溶液中溶解度较小，冷却后易于结晶析出，故答案为：温度；较大；较小；
（2）重结晶实验的操作步骤为：加热溶解、趁热过滤、冷却结晶，故答案为：加热溶解；趁热过滤；冷却结晶。
27．(1)C
(2)D
(3)A
(4)F
(5)B
【解析】略
28．(1) ② ① ③⑦ ⑤⑧ ④⑥
(2) C4H10 CH3—CH2—CH2—CH3、
【分析】（1）理解基本概念即可判断。同素异形体为同种元素形成的不同单质。同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的原子。同系物指结构相似在分子组成上相差一个或若个个CH2原子团的物质。同分异构体是指分子式相同，但结构不同的物质。
（2）根据浓硫酸增重为水的质量，碱石灰增重为二氧化碳的质量分别计算氢和碳原子的物质的量，与烃的物质的量相比即可得烃的分子式。根据烃的结构特点书写结构简式。
【详解】（1）①O2和O3为同素异形体； ②35Cl和37Cl 为同位素； ③CH3CH3和CH3CH2CH3为同系物； ④和是同一种物质；⑤环丙烷()和丙烯是同分异构体； ⑥H2、D2、T2都是氢气的单质； ⑦乙烯与CH3—CH＝CH2是同系物； ⑧CH3(CH2)5CH3和 CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5是同系物。
（2）完全燃烧0.1 ml某烃，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱溶液，实验结束后，称得浓硫酸质量增加9 g，为水的质量，其物质的量为0.5ml，含有1ml氢原子，浓碱溶液质量增加17.6 g为二氧化碳的质量，物质的量为0.4ml，含有0.4ml碳，则说明该烃的化学式为C4H10，所有可能的结构简式CH3—CH2—CH2—CH3、。