人教版 (2019)选择性必修3第一章 有机化合物的结构特点与研究方法本章综合与测试当堂达标检测题

这是一份人教版 (2019)选择性必修3第一章 有机化合物的结构特点与研究方法本章综合与测试当堂达标检测题，共10页。试卷主要包含了同分异构体数目的判断，有机物的分离提纯，有机物结构的测定等内容，欢迎下载使用。
1．下列有机物一氯代物的同分异构体数目与其他三种不同的是( )
A. B．
C.D.
答案 D
解析 A项，有4种等效氢原子，其一氯代物有4种；B项，有4种等效氢原子，其一氯代物有4种；C项，有4种等效氢原子，其一氯代物有4种；D项，有3种等效氢原子，其一氯代物有3种，答案选D。
考点 同分异构体
题点 同分异构体的数目
2．分子式为C4H8Br2且分子中仅含有两个甲基的有机物共有(不考虑立体异构)( )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
答案 C
解析 分子式为C4H8Br2的同分异构体中主链有4个碳原子时eq \(C,\s\up6(①))—eq \(C,\s\up6(②))—eq \(C,\s\up6(③))—eq \(C,\s\up6(④))，含有两个甲基，则两个Br原子的位置可以是②②、②③，有2种结构；主链有3个碳原子时，含有两个甲基，则两个Br原子的位置可以是①①、①②，有2种结构，共有4种结构，故C正确。
考点 同分异构体
题点 限定条件同分异构体数目的判断
3．二英是一类物质的统称，这类物质的母体是，其中苯环上的氢原子如果被氯原子取代，所得物质的毒性是KCN的100倍，当两个氯原子取代苯环上的氢原子时，所得同分异构体的数目是( )
A．7种 B．8种
C．9种 D．10种
答案 D
解析 ，一个氯原子固定在①，另一个氯原子可以在②③④⑤⑥⑦⑧位置，一个氯原子固定在②，另一个氯原子可以在③⑥⑦位置，共有10种，D正确。
考点 同分异构体
题点 限定条件下同分异构体数目的判断
4．下列有关有机物同分异构体的说法中不正确的是( )
A．分子式为C4H8的同分异构体共有(不考虑立体异构)5种
B．苯的四氯取代物有3种
C．分子式为C5H10O2的同分异构体中属于酯的有8种
D．的一溴取代物有4种
答案 C
解析 分子式为C4H8的同分异构体，若是烯烃，则有CH2==CHCH2CH3、CH3CH==CHCH3、CH2==C(CH3)2；若是环烷烃，则有环丁烷、甲基环丙烷，共5种，A正确；苯环上共有6个氢原子可被取代，所以其四氯取代物的同分异构体数目与其二氯取代物相同，均为3种，B正确；若为甲酸丁酯，有4种：HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3；若为乙酸丙酯，有2种：CH3COOCH2CH2CH3、CH3COOCH(CH3)2；若为丙酸乙酯，有1种：CH3CH2COOCH2CH3；若为丁酸甲酯，有2种：CH3CH2CH2COOCH3、(CH3)2CHCOOCH3，所以共有9种，C错误；中有4种不同类型的氢原子，则其一溴取代物有4种，D正确。
考点 同分异构体
题点 同分异构体综合考查
二、有机物的分离提纯
5．已知氯仿(CHCl3)通常是无色液体，不溶于水，密度约为水的1.5倍，沸点为61.2 ℃ 。要从水与氯仿的混合物中分离出氯仿，下列方法最合适的是( )
A．蒸馏 B．分液
C．重结晶 D．蒸发
答案 B
解析 CHCl3与水不互溶，故可采取分液的方法分离。
考点 有机物的分离
题点 有机物的分离
6．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
答案 C
解析 步骤(1)是分离固液混合物，其操作为过滤，需要过滤装置，故A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，故B正确；步骤(3)是从溶液中得到固体，操作为蒸发，需要用到蒸发皿，而不用坩埚，故C错误；步骤(4)是利用混合液中组分的沸点不同，采取蒸馏操作从有机层溶液中得到甲苯，需要蒸馏装置，故D正确。
考点 有机物的分离提纯
题点 有机物的分离提纯
7．用下列装置完成相关实验，不合理的是( )
A．用a趁热过滤提纯苯甲酸
B．用b制备并检验乙烯
C．用c除去溴苯中的苯
D．用d分离硝基苯与水
答案 B
解析 用a趁热过滤提纯苯甲酸，图示过滤装置满足“一贴、二低、三靠”的要求，且用玻璃棒引流，合理，故A不符合题意；利用乙醇在浓硫酸、加热的条件下制取的乙烯中混有SO2等杂质，SO2能与溴水反应而使其褪色，对乙烯的检验产生干扰，即b中没有收集、除杂装置，且导管直接插入溴水中会产生倒吸，不合理，故B符合题意；溴苯与苯的沸点相差较大，可以通过蒸馏将二者分离，且c中温度计的水银球放在支管口处，冷凝水流向从下往上，合理，故C不符合题意；硝基苯不溶于水，且密度比水大，因此可通过分液的方法将硝基苯与水分离开，硝基苯从下口放出，合理，故B不符合题意。
考点 有机物的分离、提纯
题点 有机物分离、提纯装置
8．现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物，已知它们的性质如下表，据此分析，将乙二醇和丙三醇分离的最佳方法是( )
A.萃取法 B．结晶法
C．分液法 D．分馏法
答案 D
解析 根据表中数据可知，乙二醇和丙三醇的溶解性相似，密度及熔点相近，但沸点相差较大，可以利用沸点的不同将两种物质分离开，即蒸馏法或分馏法，故D正确。
考点 有机物的分离、提纯
题点 有机物的分离、提纯
9．实验室常用下列反应制取A(熔点为75 ℃)。
＋eq \(――→,\s\up7(NaOH)) ＋H2O
对甲基苯乙酮 苯甲醛 A
实验装置如图所示，可能用到的相关数据如表所示。
Ⅰ.合成反应
如图所示，连接好实验装置。向100 mL的三颈烧瓶中依次加入1.3 g氢氧化钠、12 mL水和7.5 mL 95%的乙醇溶液。搅拌混合物，使氢氧化钠溶解，待稍冷却后再加入3.35 g对甲基苯乙酮，继续搅拌，从冷凝管上口缓慢滴加2.8 g苯甲醛到三颈烧瓶中，控制反应温度为25～30 ℃。滴加完毕后，继续搅拌2.5～3 h，并维持上述温度不变。
Ⅱ.反应结束后，用冰水冷却三颈烧瓶，并继续搅拌，直至有大量固体析出。过滤，先用水洗涤晶体，然后用少量冰水冷却过的95%的乙醇溶液进行洗涤。过滤，烘干，得到产物3.885 g。
(1)装置中安装冷凝管的目的是________________，冷却水从________(填“a”或“b”)口流入。
(2)反应开始加入95%的乙醇溶液的作用是__________。实验中要使用冰水浴来保持反应温度为25～30 ℃，说明该反应是______________反应。
(3)苯甲醛在存放过程中部分会被氧化为苯甲酸，因此，使用前要重新提纯苯甲醛，提纯的方法是____________。在苯甲醛提纯过程中，不可能用到的仪器有________。
A．蒸馏烧瓶 B．温度计 C．漏斗 D．冷凝管 E．玻璃棒
(4)用水洗涤晶体，是为了除去__________等杂质。
(5)用95%乙醇溶液洗涤晶体是为了继续除去____________等有机物。
(6)本实验中产物的产率是__________。
A．51% B．61% C．70% D．80%
答案 (1)冷凝回流、添加液体药品 a (2)使反应物充分溶解 放热 (3)蒸馏 CE (4)氢氧化钠 (5)对甲基苯乙酮、苯甲醛(填一种即可) (6)C
解析 (1)冷凝水需充满冷凝管，故应下进上出。(2)乙醇为有机物，能充分溶解有机物。(3)由表格数据可知苯甲醛与苯甲酸的沸点相差很大，应使用蒸馏方法分离提纯苯甲醛。蒸馏时不需要漏斗和玻璃棒。(4)晶体表面附着有NaOH，用水可将其除去。(6)由相关数据，结合化学方程式可判断出3.35 g对甲基苯乙酮与2.8 g苯甲醛反应时，苯甲醛过量，则依据3.35 g对甲基苯乙酮可计算出产物的理论产量为3.35×eq \f(222,134) g＝5.55 g，实际产量为3.885 g，则产率为eq \f(3.885,5.55)×100%＝70%。
考点 有机物的分离、提纯
题点 有机物的分离、提纯
三、有机物结构的测定
10．已知某有机物9.2 g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10.8 g，碱石灰增重17.6 g，该有机物的分子式是( )
A．C2H6O B．C2H4O
C．CH4O D．C2H6O2
答案 A
解析 将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重的10.8 g为水的质量，碱石灰增重的17.6 g为二氧化碳的质量。生成水的物质的量为eq \f(10.8 g,18 g·ml－1)＝0.6 ml，H原子的物质的量为0.6 ml×2＝1.2 ml；生成二氧化碳的物质的量为eq \f(17.6 g,44 g·ml－1)＝0.4 ml，C原子的物质的量为0.4 ml；9.2 g该有机物分子中含有氧原子的物质的量为
eq \f(9.2 g－12 g·ml－1×0.4 ml－1 g·ml－1×1.2 ml,16 g·ml－1)＝0.2 ml。该有机物分子中含有C、H、O原子的物质的量之比为0.4 ml∶1.2 ml∶0.2 ml＝2∶6∶1，该有机物的最简式为C2H6O，由于H原子已经饱和，故该有机物分子式为C2H6O，故A正确。
考点 有机物的燃烧
题点 利用有机物燃烧测定分子式
11．根据质谱图分析可知某烷烃的相对分子质量为86，其核磁共振氢谱图有4组峰，峰面积之比为6∶4∶3∶1，则其结构简式为( )
A．
B．
C．
D．
答案 A
解析 某烷烃的相对分子质量为86，则其分子式为C6H14，核磁共振氢谱图有4组峰，峰面积比为6∶4∶3∶1，说明有4种化学环境的氢原子，则其结构简式为，故选A。
考点 有机物结构测定
题点 有机物结构的推断
12．某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成，其相对分子质量小于150，若已知其中氧的质量分数为50%，则分子中氧原子的个数可以是( )
A．1到4 B．2或3
C．只有4 D．1或4
答案 D
解析 相对分子质量小于150，氧的质量分数为50%，则分子中氧原子数目小于eq \f(150×50%,16)≈4.7，由于氧的质量分数为50%，有机化合物中碳、氢原子的质量之和等于氧原子的质量，设分子中含有x个C，y个H，若氧原子有1个，则12x＋y＝16，当y＝4时，x＝1；若氧原子有2个，则12x＋y＝32，没有相应的物质；若氧原子有3个，则12x＋y＝48，没有相应的物质；若氧原子有4个，则有12x＋y＝64，当y＝4时，x＝5；所以分子中氧原子的个数可以是1或4，D正确。
考点 有机物组成的推断
题点 有机物组成的推断
13．下列说法中正确的是( )
A．在核磁共振氢谱图中有5组吸收峰
B．红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类和数目
C．质谱法不能用于相对分子质量的测定
D．红外光谱、核磁共振氢谱和质谱都可用于分析有机物结构
答案 D
解析 在核磁共振氢谱图中有3组吸收峰，故A错误；红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类，无法确定其数目，故B错误；通过质谱法可以测定有机物的相对分子质量，故C错误；红外光谱仪用于测定有机物的官能团种类，核磁共振仪用于测定有机物分子中氢原子的种类，质谱法用于测定有机物的相对分子质量，所以红外光谱、核磁共振氢谱和质谱都可用于分析有机物结构，故D正确。
考点 有机物结构的测定
题点 有机物结构的测定
14．三聚氰胺最早被李比希于1834年合成，它有毒，不可用于食品加工或食品添加剂。经李比希法分析得知，三聚氰胺分子中，氮元素的含量高达66.67%，氢元素的质量分数为4.76%，其余为碳元素。它的相对分子质量大于100，但小于150。试回答下列问题：
(1)分子式中原子个数比N(C)∶N(H)∶N(N)＝_______________________________。
(2)三聚氰胺分子中碳原子数为________，理由是________________________(写出计算式)。
(3)三聚氰胺的分子式为________。
(4)若核磁共振氢谱显示只有1个吸收峰，红外光谱表明有1个由碳、氮两种元素组成的六元杂环。则三聚氰胺的结构简式为________________________。
答案 (1)1∶2∶2
(2)3 eq \f(100×28.57%,12)＜N(C)＜eq \f(150×28.57%,12)，即2.4＜N(C)＜3.6，又N(C)为正整数，所以N(C)＝3
(3)C3H6N6
(4)
解析 (1)N(C)∶N(H)∶N(N)＝eq \f(28.57%,12)∶eq \f(4.76%,1)∶eq \f(66.67%,14)≈1∶2∶2。
(3)因为N(C)∶N(H)∶N(N)＝1∶2∶2，又N(C)＝3，所以，分子中N(C)、N(H)、N(N)分别为3、6、6。
(4)核磁共振氢谱显示只有1个吸收峰，说明是对称结构，这6个H原子的环境相同，又碳为四价元素，氮为三价元素，六元环中C、N各有3个原子交替出现。
15．通常用燃烧的方法测定有机物的分子式，可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧，根据产品的质量确定有机物的组成。如图所示的是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。
现准确称取1.8 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经燃烧后A管增重1.76 g，B管增重0.36 g。请回答：
(1)用该方法可测定含有哪些元素和什么状态的有机物：_______________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)A、B管内均盛有固态试剂，B管的作用是________________________________________。
(3)根据气流方向将装置进行连接，连接的顺序是_____________________________________。
(4)E中应盛装的试剂是___________________________________________________。
(5)如果把CuO网去掉，A管增重将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)该有机物的最简式为_________________________________________。
(7)要确定该有机物的分子式，还必须知道的数据是__________(填序号)。
A．消耗液体E的质量
B．样品的摩尔质量
C．CuO固体减小的质量
D．C装置增加的质量
E．燃烧消耗O2的物质的量
(8)在整个实验开始之前，需先让D装置产生的气体通过整套装置一段时间，其目的是________________________________________________________________________。
答案 (1)含C、H或C、H、O元素的固态有机物 (2)吸收燃烧后产生的H2O(g) (3)g接f，e接h，i接c( 或d)，d( 或c)接a( 或b) (4)H2O2 (5)减小 (6)CHO2 (7)B (8)赶出管内空气，减小实验误差
解析 (1)用F装置加热固体样品，用碱石灰测定CO2的质量，用无水氯化钙测定H2O的质量，根据有机物的质量，可以确定有机物中是否含氧元素，故该方法可以测定含C、H或C、H、O元素的固态有机物。
(2)根据(1)的分析，B管的作用是吸收有机物燃烧产生的水蒸气。
(3)D装置中生成氧气，先通过装有浓硫酸的C装置除去水蒸气，然后进入F装置与样品反应，生成物先通过B装置(吸收水蒸气)，然后再通过A装置(吸收二氧化碳)。
(4)有机物燃烧需要氧气，则D装置是制备氧气，利用过氧化氢在MnO2作用下分解产生氧气，分液漏斗中应盛放H2O2。
(5)CuO网可与有机物不完全燃烧生成的CO反应生成CO2，如去掉CuO网，可能存在部分CO不能被A装置吸收，导致A管增重减小。
(6)B管增重0.36 g，则n(H2O)＝eq \f(0.36 g,18 g·ml－1)＝0.02 ml，A管增重1.76 g，则n(CO2)＝eq \f(1.76 g,44 g·ml－1)＝0.04 ml，n(O)＝eq \f(1.8 g－0.04 ml×1 g·ml－1－0.04 ml×12 g·ml－1,16 g·ml－1)＝0.08 ml，n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.04 ml∶0.04 ml∶0.08 ml＝1∶1∶2，故该有机物的最简式为CHO2。
(7)由上述分析可得该有机物的分子式可写为(CHO2)n，如果知道该有机物的摩尔质量便可求出其分子式，故B符合题意。
(8)装置内的空气中含有CO2和H2O，故在整个实验开始前需通入一段时间的O2，减小实验误差。
考点 有机物分子式测定的综合
题点 有机物分子式测定的综合物质
分子式
熔点/℃
沸点/℃
密度/(g·cm－3)
溶解性
乙二醇
C2H6O2
－12.9
197.3
1.11
易溶于水和乙醇
丙三醇
C3H8O3
17.8
259
1.26
能跟水、酒精以任意比互溶
名称
分子式
相对分子质量
沸点/℃
密度/(g·cm－3)
苯甲醛
C7H6O
106
179
1.046
苯甲酸
C7H6O2
122
249
1.266