2019-2020年高中化學(xué) 第1章 認識有機化合物 第4節(jié) 研究有機化合物的一般步驟和方法課時作業(yè) 新人教版選修5.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 第1章 認識有機化合物 第4節(jié) 研究有機化合物的一般步驟和方法課時作業(yè) 新人教版選修51研究有機物一般經(jīng)過以下幾個基本步驟：分離、提純確定實驗式確定分子式確定結(jié)構(gòu)式，以下用于研究有機物的方法錯誤的是()A蒸餾常用于分離提純液態(tài)有機混合物B燃燒法是研究確定有機物成分的有效方法C核磁共振氫譜通常用于分析有機物的相對分子質(zhì)量D對有機物分子紅外光譜圖的研究有助于確定有機物分子中的官能團【解析】核磁共振氫譜用來確定有機物中各類氫原子的個數(shù)比?！敬鸢浮緾2(雙選)下列有關(guān)實驗的說法錯誤的是()A在蒸餾實驗中，溫度計的水銀球位于支管口處是為了測出餾分的沸點B用直接蒸餾的方法可以得到無水乙醇C在重結(jié)晶的實驗中，使用短頸漏斗趁熱過濾是為了減少被提純物質(zhì)的損失D作為重結(jié)晶實驗的溶劑，雜質(zhì)在此溶液中的溶解度受溫度影響應(yīng)該很大【解析】溫度計水銀球的位置由其作用決定，在蒸餾實驗中，溫度計就是為了測出餾分的沸點，故其水銀球應(yīng)位于蒸餾燒瓶支管口處，A項正確；制無水乙醇時應(yīng)先加生石灰再進行蒸餾，B項錯誤；在重結(jié)晶實驗中，被提純的物質(zhì)在溶劑中的溶解度受溫度的影響較大，為減少其損失，應(yīng)趁熱過濾，故C項正確，D項錯誤?！敬鸢浮緽D3下列四幅譜圖是結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH、CH3OCH3、CH3CH2CH2OH和的四種有機物的核磁共振氫譜。其中屬于CH3CH2CH2OH的核磁共振氫譜圖的是()【解析】CH3CH2CH2OH分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，其核磁共振氫譜圖中應(yīng)有4個吸收峰?！敬鸢浮緼4某有機物樣品的質(zhì)荷比如圖所示(假設(shè)離子均帶一個單位正電荷，信號強度與該離子的多少有關(guān))，則該有機物可能是()A甲醇B甲烷C丙烷 D乙烯【解析】從圖中看出其最右邊峰質(zhì)荷比為16，其相對分子質(zhì)量為16，為甲烷?！敬鸢浮緽5某化合物由碳、氫、氧三種元素組成，其紅外光譜圖只有CH鍵、OH鍵、CO鍵的振動吸收，該有機物的相對分子質(zhì)量是60，則該有機物的結(jié)構(gòu)簡式是()ACH3CH2OCH3 BCH3CH(OH)CH3CCH3CH2OH DCH3COOH【解析】A中不存在OH鍵；C中相對分子質(zhì)量不是60；D中還存在C=O鍵，只有B正確?！敬鸢浮緽6有A、B兩種烴，含碳元素的質(zhì)量分數(shù)相等，下列關(guān)于A和B的敘述正確的是()AA和B一定是同分異構(gòu)體BA和B不可能是同系物CA和B實驗式一定相同DA和B各1 mol完全燃燒后生成的CO2的質(zhì)量一定相等【解析】烴只含C、H兩種元素，含碳元素的質(zhì)量分數(shù)相等，則含氫元素的質(zhì)量分數(shù)也相等，兩者具有相同的實驗式，故C正確?！敬鸢浮緾7下列關(guān)于實驗原理或操作的敘述中，不正確的是()A從碘水中提取單質(zhì)碘時，不能用無水乙醇代替CCl4B可以用NaOH溶液除去苯中的溴雜質(zhì)C用KMnO4酸性溶液可以除去乙烯中混有的乙炔D實驗室中提純混有少量乙酸的乙醇，可采用先加生石灰，過濾后再蒸餾的方法【解析】A項，乙醇溶于水，不能作萃取劑，正確；B項，Br22NaOH=NaBrNaBrOH2O，NaOH溶液可以除去雜質(zhì)Br2，正確；C項，KMnO4酸性溶液與乙烯、乙炔均發(fā)生反應(yīng)，錯誤；D項，乙酸與CaO反應(yīng)生成鹽，蒸餾可分離出乙醇，正確?！敬鸢浮緾【解析】(1)中有CH鍵、C=O鍵、CO鍵、OH鍵4種振動吸收；有CH3、OH兩類不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，有2個峰。同理，(2)中有CH鍵、C=O鍵、CO鍵3種振動吸收；有2個峰?！敬鸢浮?1)42(2)329為了提純下表所列物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))，有關(guān)除雜試劑和分離方法的選擇均正確的是()編號被提純的物質(zhì)除雜試劑分離方法A乙烷(乙烯)酸性KMnO4溶液分液B淀粉溶液(NaCl)水過濾C苯(甲苯)NaOH溶液分液D甲烷(乙烯)溴水洗氣【解析】A中向試樣中加入酸性KMnO4溶液，乙烯與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的產(chǎn)物為CO2氣體，引入了新的雜質(zhì)；B中除去淀粉中的NaCl可用滲析的方法；C中甲苯與NaOH溶液不反應(yīng)且苯與甲苯互溶，故C錯誤。【答案】D10某有機樣品3.1 g完全燃燒，燃燒后的混合物通入過量的澄清石灰水中，石灰水共增重7.1 g，經(jīng)過濾得到10 g沉淀。該有機樣品可能是()A乙二醇 B乙醇C乙醛 D甲醇【解析】n(C)n(CO2)n(CaCO3)0.1 mol，n(H)2n(H2O)20.15 mol20.3 mol，n(O)0.1 mol，有機物中n(C)n(H)n(O)0.10.30.1131，符合這一比例要求的為乙二醇(C2H6O2)?！敬鸢浮緼11圖(1)和圖(2)是A、B兩種物質(zhì)的核磁共振氫譜。已知A、B兩種物質(zhì)都是烴類，都含有6個氫原子。請根據(jù)圖(1)和圖(2)兩種物質(zhì)的核磁共振氫譜圖選擇出可能屬于圖(1)和圖(2)的兩種物質(zhì) ()AA是C3H6；B是C6H6BA是C2H6；B是C3H6CA是C2H6；B是C6H6DA是C3H6；B是C2H6【解析】核磁共振氫譜是記錄不同化學(xué)環(huán)境的氫原子核對電磁波的吸收情況來推知氫原子種類的譜圖。根據(jù)題目給出的譜圖，圖(1)表示分子中只有一種氫原子。圖(2)表示分子中氫原子有3種，且比例為213，符合此情況的為B?！敬鸢浮緽12一定量的乙醇在氧氣不足的情況下燃燒，得到CO、CO2和水的總質(zhì)量為27.6 g，其中水的質(zhì)量為10.8 g，則CO的質(zhì)量是 ()A1.4 g B2.2 gC4.4 g D在2.2 g和4.4 g之間【解析】由燃燒得水10.8 g可知CO和CO2的總質(zhì)量為27.6 g10.8 g16.8 g。生成水的物質(zhì)的量為0.6 mol，根據(jù)氫原子守恒，燃燒的醇應(yīng)是0.6 mol0.2 mol，再由碳原子守恒，應(yīng)得CO和CO2的總物質(zhì)的量是0.2 mol20.4 mol，其平均相對分子質(zhì)量是42 g/mol，繼而求得CO的物質(zhì)的量為0.05 mol，質(zhì)量為1.4 g?！敬鸢浮緼13現(xiàn)擬分離乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物，如圖是分離操作步驟流程圖。請?zhí)钊脒m當(dāng)?shù)脑噭?、分離方法以及所分離的有關(guān)物質(zhì)的名稱。(1)a_，b_。(2)_，_，_。(3)A_，B_，C_，D_，E_?！窘馕觥恳宜嵋阴ァ⒁宜岷鸵掖嫉姆蛛x，最好先用飽和Na2CO3溶液洗滌，這樣首先分離出乙酸乙酯，而在洗滌液中留下CH3COONa和乙醇，再用蒸餾的方法蒸出乙醇，最后把CH3COONa轉(zhuǎn)化為CH3COOH再蒸餾，即可得到CH3COOH?！敬鸢浮?1)飽和Na2CO3溶液濃硫酸(2)分液蒸餾蒸餾(3)乙酸乙酯乙醇和乙酸鈉乙酸鈉乙酸和硫酸鈉乙醇14為測定某有機化合物A的結(jié)構(gòu)，進行如下實驗：(一)分子式的確定：(1)將有機物A置于氧氣流中充分燃燒，實驗測得：生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧氣6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則該物質(zhì)中C、H、O元素的原子個數(shù)比是_。(2)用質(zhì)譜儀測定該有機化合物的相對分子質(zhì)量，得到如圖所示質(zhì)譜圖，則其相對分子質(zhì)量為_，該物質(zhì)的分子式是_。(3)根據(jù)價鍵理論，預(yù)測A的可能結(jié)構(gòu)并寫出結(jié)構(gòu)簡式_。(二)結(jié)構(gòu)式的確定：(4)核磁共振氫譜中有機物分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子給出不同的峰值(信號)，根據(jù)峰值(信號)可以確定分子中氫原子的種類和數(shù)目。例如：甲基氯甲基醚(ClCH2OCH3)有兩種氫原子如圖。經(jīng)測定，有機物A的核磁共振氫譜示意圖如圖，則A的結(jié)構(gòu)簡式為_。圖圖圖【解析】(1)據(jù)題意有：n(H2O)0.3 mol，則有n(H)0.6 mol，n(CO2)0.2 mol，則有n(C)0.2 mol，據(jù)氧原子守恒有n(O)n(H2O)2n(CO2)2n(O2)0.3 mol20.2 mol20.1 mol，則N(C)N(H)N(O)n(C)n(H)n(O)261。(2)據(jù)(1)可知該有機物的實驗式為C2H6O，假設(shè)該有機物的分子式為(C2H6O)m，由質(zhì)譜圖知其相對分子質(zhì)量為46，由46m46，即m1，故其分子式為C2H6O。(3)由A的分子式為C2H6O可知A為飽和化合物，可推測其結(jié)構(gòu)為CH3CH2OH或CH3OCH3。(4)分析A的核磁共振氫譜圖可知：A有三種不同類型的H原子，CH3OCH3只有一種類型的H原子，故A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH。【答案】(1)261(2)46C2H6O(3)CH3CH2OH、CH3OCH3(4)CH3CH2OH15有機物A滿足下列條件：它在空氣中完全燃燒的產(chǎn)物是CO2和H2O，且燃燒過程中產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量等于消耗掉O2的物質(zhì)的量，也正好和生成H2O的物質(zhì)的量相等；質(zhì)譜顯示A的分子離子峰質(zhì)荷比為180，分子中含有六元環(huán)；碳和氧原子在分子結(jié)構(gòu)中都有兩種不同的化學(xué)環(huán)境，A的核磁共振氫譜中有3個吸收峰?；卮鹣铝袉栴}：(1)A的實驗式(最簡式)是_。(2)A的分子式是_。(3)A的結(jié)構(gòu)簡式是_。(4)A有一種同分異構(gòu)體B，其分子中也有六元環(huán)，所有碳原子都處于相同化學(xué)環(huán)境，其結(jié)構(gòu)簡式是_。【解析】燃燒時n(CO2)n(O2)說明有機物的分子式可表示成Cx(H2O)y，n(CO2)n(H2O)說明有機物分子中C、H原子個數(shù)比為12，故最簡式為CH2O，結(jié)合相對分子質(zhì)量為180(質(zhì)譜顯示)可知分子式為C6H12O6。該有機物分子中C、O原子都有兩種不同的化學(xué)環(huán)境且分子中含有六元環(huán)，則該六元環(huán)必是由3個C原子和3個O原子交替形成。剩下的3個C原子和3個O原子有兩種組合方式，一種是甲氧基(CH3O)，一種是羥甲基(HOCH2)，再結(jié)合分子中氫原子有三種不同的化學(xué)環(huán)境(核磁共振氫譜顯示)可得結(jié)果。若所有碳原子均處于相同的化學(xué)環(huán)境，則必是由六個碳原子形成六元環(huán)?！敬鸢浮?1)CH2O(2)C6H12O6