高中人教版化学选修五导练练习：第一章　第四节　研究有机化合物的一般步骤和方法 Word版含解析

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1、第四节研究有机化合物的一般步骤和方法选题表考查点基础过关能力提升物质的分离与提纯1,5,9有机物分子式的确定3,6,811有机物结构式的确定4,712,13综合应用2,1014基础过关(20分钟)1.下列有关实验的说法错误的是(D)A.在蒸馏实验中,温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点B.用直接蒸馏的方法不能得到无水乙醇C.在重结晶的实验中,使用短颈漏斗趁热过滤是为了减少被提纯物质的损失D.作为重结晶实验的溶剂,杂质在此溶液中的溶解度受温度影响应该很大解析:温度计水银球的位置由其作用决定,在蒸馏实验中,温度计就是为了测出馏分的沸点,故其水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,A项正确;制无水乙

2、醇时应先加生石灰再进行蒸馏,B项正确;在重结晶实验中,被提纯的物质在溶剂中的溶解度受温度的影响较大,为减少其损失,应趁热过滤,故C项正确,D项错误。2.(2018甘肃临夏期中)研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯确定实验式确定分子式确定结构式,以下用于研究有机物的方法错误的是(D)A.蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物B.燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法C.对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的基团D.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量解析:蒸馏是利用互溶液态混合物中各成分的沸点不同而进行物质分离的方法,液态有机混合物中各成分的沸点不同,所以可用蒸馏的方法进

3、行物质分离,A正确;利用燃烧法,能将有机物分解为简单无机物,并作定量测定,通过无机物的质量推算出组成该有机物元素的质量分数,然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比,即燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法,B正确;不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上处于不同的位置,所以红外光谱图能确定有机物分子中的化学键或官能团,不能确定有机物的相对分子质量,C正确;从核磁共振氢谱图上可以推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目,从而确定有机物的分子结构,质谱图通常用于分析有机物的相对分子质量,D错误。3.(2018山东曲阜师大附中期中)某有机物在氧气里充分燃烧,生成的CO2和H2

4、O 的物质的量之比为11,由此可以得出该有机物(B)A.分子中肯定只含C、H两种元素 B.分子中C和H的原子个数比为12C.分子中肯定含有氧元素D.分子中C、H、O的原子个数比为123解析:某有机物在氧气里充分燃烧,生成的CO2和H2O的物质的量之比为11,说明有机物分子中C、H原子数目之比为12,该有机物可能为烃,也可能为烃的含氧衍生物,不能确定是否含有氧元素,只有B正确。4.在核磁共振氢谱图中,只有一个吸收峰的物质是(C)A.CH3CH2OHB.HCOOCH3C.CH3COCH3D.CH2CHCH3解析:核磁共振氢谱中只有一个吸收峰,说明该分子中只有1种H原子。CH3CH2OH核磁共振氢谱

5、中有3个峰,A项错误;HCOOCH3核磁共振氢谱中有2个峰,B项错误;CH3COCH3核磁共振氢谱中有1个峰,C项正确;CH2CHCH3核磁共振氢谱中有3个峰,D项错误。5.将CH3CHO(易溶于水,沸点为20.8 的液体)和CH3COOH分离的正确方法是(C)A.加热蒸馏B.加入Na2CO3后,通过萃取的方法分离C.先加入烧碱溶液之后蒸出乙醛,再加入浓硫酸,蒸出乙酸D.和Na反应后进行分离解析:乙醛、乙酸均为低沸点物质,都易挥发,直接蒸馏得不到其纯净物质,故先将CH3COOH转化为沸点高的CH3COONa。6.(2018辽宁重点高中协作校高二期末)某气态化合物X含C、H、O三种元素,现已知下

6、列条件:X中C的质量分数;X中H的质量分数;X在标准状况下的体积;X对氢气的相对密度;X的质量。欲确定X的分子式,所需的最少条件是(A)A.B.C.D.解析:根据可以确定氧元素的质量分数,进一步可以确定该有机物的实验式,由可以确定有机物分子的相对分子质量。综上所述,最终可以确定有机物的分子式的最少组合是。7.(2018湖南长沙雨花区期末)0.1 mol某有机物的蒸气跟足量O2混合后点燃,反应后生成13.2 g CO2和5.4 g H2O,该有机物能跟Na反应放出H2,又能跟新制Cu(OH)2悬浊液反应生成红色沉淀,则该化合物的结构简式可能是(D)A.OHCCH2CH2CH2COOHB.C.D.

7、解析:13.2 g二氧化碳的物质的量为=0.3 mol,5.4 g水的物质的量为=0.3 mol,该有机物分子中含有C、H原子数N(C)=3、N(H)=6,该有机物分子中含有3个C、6个H,该有机物能跟Na反应放出H2,说明至少含有OH、COOH中的一种,又能跟新制Cu(OH)2悬浊液反应生成红色沉淀,说明至少含有醛基、甲酸形成的酯基中的一种,选项中D符合。8.如图1和图2是A、B两种物质的核磁共振氢谱。请根据图1和图2两种物质的核磁共振氢谱谱图选择出可能属于图1和图2的两种物质的分子式(B)A.A是C3H6、B是C2H6B.A是C6H6、B是C4H6C.A是C6H6、B是C2H6D.A是C3

8、H8、B是C6H6解析:图1核磁共振氢谱中只给出一种峰,说明该分子中只有1种H原子,则可能为:乙烷(CH3CH3)、环丙烷()、苯(C6H6),不可能为丙烷,故D错误;图2核磁共振氢谱中只给出3种峰,说明该分子中只有3种H原子,则可能为:丙烯(CH2CHCH3)、丁炔(CHCCH2CH3),不可能为C6H6(苯)、C2H6(乙烷),故A、C错误,B正确。9.现拟分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物,如图是分离操作步骤流程图。请填入适当的试剂、分离方法以及所分离的有关物质的名称。(1)a,b。(2),。(3)A,B,C,D,E。解析:乙酸乙酯、乙酸和乙醇的分离,最好先用饱和Na2CO3溶液洗涤,这样

9、首先分离出乙酸乙酯,而在洗涤液中留下CH3COONa和乙醇,再用蒸馏的方法蒸出乙醇,最后把CH3COONa转化为CH3COOH再蒸馏,即可得到CH3COOH。答案:(1)饱和Na2CO3溶液浓硫酸(2)分液蒸馏蒸馏(3)乙酸乙酯乙醇和乙酸钠乙酸钠乙酸和硫酸钠 乙醇10.研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯确定实验式确定分子式确定结构式。已知:2RCOOH+2Na2RCOONa+H2RCOOH+NaHCO3RCOONa+CO2+H2O有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取,纯净的A为无色黏稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:实验步骤解释或实验结论(1)称取A

10、 9.0 g,升温使其汽化,测得其密度是相同条件下H2的45倍试通过计算填空:(1)A的相对分子质量为(2)将此9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g(2)A的分子式为(3)另取A 9.0 g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24 L CO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)(3)用结构简式表示A中含有的官能团为 (4)A的核磁共振氢谱如图:(4)A中含有种氢原子综上所述A的结构简式为解析:(1)有机物A的密度是相同条件下H2的45倍,所以有机物A的相对分子质量为452=90。

11、(2)浓硫酸增重5.4 g,则生成水的质量是5.4 g,物质的量为=0.3 mol,所含氢原子的物质的量是 0.6 mol,碱石灰增重13.2 g,即生成二氧化碳的质量是13.2 g,物质的量是=0.3 mol,所以碳原子的物质的量是 0.3 mol,所以有机物中碳原子个数是3,氢原子个数是6,根据相对分子质量是90,所以氧原子个数是3,即分子式为C3H6O3。(3)只有羧基可以和碳酸氢钠发生化学反应生成二氧化碳,生成2.24 L CO2(标准状况),则含有一个羧基;醇羟基可以和金属钠发生反应生成氢气,与足量金属钠反应生成2.24 L H2(标准状况),则含有1个羟基,故答案为COOH、OH。

12、(4)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值,则含4种类型的等效氢原子,氢原子的个数比为3111,所以结构简式为。答案:(1)90(2)C3H6O3(3)COOH、OH(4)4能力提升(15分钟)11.(2018山东聊城高二期中)某含C、H、O三种元素的未知物M的相对分子质量小于100,经燃烧分析实验测定该未知物碳的质量分数为40%,氢的质量分数为6.7%。由此所得结论正确的是(D)A.M的分子式为CH2OB.M的实验式为CH3OC.M不可能是2羟基丙酸D.M可能是饱和一元羧酸解析:未知物M中碳的质量分数为40%,氢的质量分数为6.7%,则氧的质量分数为1-40%-6.7%=53.3%,则该

13、物质中碳、氢、氧原子个数之比=121,则M的实验式为CH2O,可能为HCHO、CH3COOH、CH3CHOHCOOH以及葡萄糖等,只有D正确。12.(2018黑龙江哈尔滨师大附中高二期中)已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法中不正确的是(D)A.由红外光谱可知,该有机物中至少有三种不同的化学键B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同的氢原子C.仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数 D.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为 CH3OCH3解析:由红外光谱可知,分子中至少含有CH键、CO键、OH键三种不同的化学键,A正确;核磁共振氢谱中有3个峰说明分子中3

14、种H原子,B正确;核磁共振氢谱中只能确定H原子种类,不能确定氢原子总数,C正确;若A的化学式为 C2H6O,CH3OCH3中只有一种氢原子,所以其吸收峰个数应该是1,与图像不符合,D不正确。13.在核磁共振氢谱中出现两组峰,其氢原子个数之比为 32 的化合物为(D)A.B.C.D.解析:因为在核磁共振氢谱中出现两组峰,说明该有机物分子中处在不同化学环境中的氢原子有两种,且根据题意这两种氢原子个数之比为32,分析四个选项:A项中处在不同化学环境中的氢原子有2种,其个数比为62,不合题意;B项如图所示,氢原子有3种,其个数比为311,不合题意;C项如图所示:,氢原子有3种,其个数比为628,不合题

15、意;D项如图所示:,氢原子有2种,其个数比为32,符合题意。14.能够水解的某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%、含氢为6.67%,其余含有氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。方法一:用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。方法二:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有 5个峰,其面积之比为12223,如图A。方法三:利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如图B。试填空:(1)A的分子式为。(2)A的分子中只含一个甲基的依据是(填字母)。a.A的相对分子质量b.A的分子式c.A的核磁共振氢谱图d.A分子的红外光谱图(3)A的结构简式为。解析:(1)A的相对分子质量为1

16、50,其中含碳为72.0%、含氢为6.67%,其余含有氧,则C原子个数是(15072.0%)12=9;H原子个数是(1506.67%)1=10;含有O原子个数是150(1-72.0%-6.67%)16=2。所以物质A的分子式是C9H10O2。(2)A的分子中只含一个甲基的依据是A的分子式和A的核磁共振氢谱图,故选项是b、c。(3)核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为12223,说明分子中含有5种不同的H原子,个数比是12223。由A分子的红外光谱可知物质A含有 CH键、CO键、COC键、CC键及苯环和与苯环连接的CC键,则A的结构简式是(或、)。答案:(1)C9H10O2(2)bc(3)(或、)