2017-2018学年度高二化学《研究有机化合物的一般步骤和方法》习题精练含解析

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研究有机化合物的一般步骤和方法
一、选择题
1．现有一瓶物质，为甲和乙的混合物，已知甲和乙的某些性质如下表。据此，将甲和乙分离的最佳方案是( )
物质 化学式 熔点（℃） 沸点（℃） 密度（g·cm－3） 可溶性
甲 C3H6O2 －98 57.5 0.93 溶于水
乙 C4H8O2 －84 77 0.91 溶于水
A．萃取法 B．升华法 C．蒸馏法 D．分液法
2．下列操作中错误的是( )
A．除去乙酸乙酯的少量乙酸：加入乙醇和浓硫酸，使乙酸全部转化为乙酸乙酯
B．除去苯中的少量苯酚：加入NaOH溶液，振荡、静置分层后除去水层
C．除去CO2中的少量SO2：通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
D．提取溶解在水中的少量碘：加入CCl4，振荡、静置分层后，取出有机层，再分离
3．下列除去杂质的方法正确的是( )
①除去乙烷中少量的乙烯：光照条件下通入Cl2，气液分离；②除去乙酸乙酯中少量的乙酸：用饱和碳酸钠
溶液洗涤、分液、干燥、蒸馏；③除去CO2中少量的SO2：气体通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶；④除去乙醇
中少量的乙酸：加足量生石灰、蒸馏
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
4．下列实验能达到预期目的的是( )
①用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸 ②将Cl2的制备和性质实验联合进行以减少实验中的空气污
染 ③用食醋和澄清石灰水验证蛋壳中含有碳酸盐 ④用硝酸钡溶液鉴别硫酸根离子与亚硫酸根离子 ⑤用溴
水检验汽油中是否含有不饱和脂肪烃
A．①②③ B．①③④ C．②③⑤ D．②④⑤
5．某气态化合物X含C、H、O三种元素，现已知下列条件：①X中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，欲确定化合物X的分子式，所需的最少条件是( )
A．①②④ B．②③④ C．①③⑤ D．①②
6．有机物A完全燃烧只生成CO2和H2O，将12g该有机物完全燃烧的产物通过足量浓硫酸，浓硫酸增重14.4 g，
再通过足量碱石灰，碱石灰增重26.4 g，该有机物的分子式是( )
A．C4H10 B．C2H6O C．C3H8O D．C2H4O2
7．下图分别是A、B两种物质的核磁共振氢谱，已知A、B两种物质都是烃类，都含有6个氢原子，试根据两
种物质的核磁共振氢谱推测A、B有可能是下面的( )
A．C3H6，C6H6 B．C2H6，C3H6 C．C2H6，C6H6 D．C3H6，C2H6
8．两种气态烃以任意比例混合，在105℃时，1 L该混合烃与9 L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气
体体积仍为10 L。下列各组混合烃中不符合此条件的是( )
A．CH4和C2H4 B．CH4和C2H6 C．C2H4和C3H4 D．C2H2和C3H6
9．下列实验装置不适用于物质分离的是( )
10．某有机物仅由碳、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
子中碳原子的个数最多为( )
A．4 B．5 C．6 D．7
二、非选择题
1．将表中所列仪器组装为一套实验室蒸馏工业酒精的装置，并进行蒸馏。
(1)图中A、B、C三种仪器的名称依次是________。
(2)将以上仪器按(一)→(六)顺序，用字母a，b，c…表示连接顺序。e接( )，( )接( )，( )接( )，
( )接( )，( )接( )。
(3)A仪器中c口是________，d口是________(填“进水口”或“出水口”)。
(4)蒸馏时，温度计水银球应放在________位置。
(5)在B中注入工业酒精后，加几片碎瓷片的目的是________。
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(6)给B加热，收集到沸点最低馏分是________，收集到78％左右的馏分是________。
2．质子核磁共振谱(PMR)是研究有机化合物结构的有力手段之一，在所研究化合物的分子中，每一结构中的等
性氢原子，在PMR谱中都给出了相应的峰(信号)，谱中峰的强度与结构中的氢原子数成正比。例如，乙醛的结

构式为，其PMR谱中有两个信号，其强度之比为3∶1。
(1)化学式为C3H6O2的二元混合物，如果在PMR谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况：第一种情况峰的
给出强度为3∶3，第二种情况峰的给出强度为3∶2∶1。由此可推断混合物的组成可能是(写结构简式)________。

(2)在测得化合物的PMR谱上可观察到三种峰，而测定化合物CH3CH＝CHCl时，却得到氢原
子给出的信号峰有6种，从原子在空间排列方式不同的角度上，试写出CH3CH＝CHCl分子的空间异构体：
________。
3．乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味；实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和
有关数据如下：
相对分子质量 密度／（g·cm－3） 沸点／℃ 水中溶解性
异戊醇 88 0.8123 131 微溶
乙酸 60 1.0492 118 溶
乙酸异戊酯 130 0.8670 142 难溶
实验步骤：
在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片。开始缓慢加热A，回流50 min。反应
液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO
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固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集140～143℃馏分，得乙酸异戊酯3.9 g。

回答下列问题：
(1)仪器B的名称是________。
(2)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是________，第二次水洗的主要目的是________。
(3)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后________(填标号)。
a．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出
b．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出
d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是________。
(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是________。
(6)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。
(7)本实验的产率是________(填标号)。
a．30％ b．40％ c．60％ d．90％
(8)在进行蒸馏操作时，若从130℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏________(填“高”或“低”)，其原因是
________。
4．某有机化合物样品6.51 mg，对其进行如下操作：
(1)充分燃烧得20.47 mg二氧化碳，8.36 mg水；
(2)质谱分析得该物质相对分子质量是84，该有机化合物的分子式为________；
(3)向该有机化合物中加入少量溴的四氯化碳溶液，溶液褪色，该有机化合物可能的结构简式有________种。
用酸性高锰酸钾溶液氧化该物质只得到丙酸，该有机化合物的结构简式为________。
5．有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可以从酸牛奶中提取。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：
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实验步骤 解释或实验结论
(1)称取A 9.0 g，升温使其气化，测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：
________、________

(4)A的核磁共振氢谱如下图： (4)A中含有________种氢原子

(5)综上所述，A的结构简式________
【参考答案与解析】
一、选择题
1．C
【解析】两种物质的沸点相差较大时，可用蒸馏法分离。
2．A
【解析】选项A中乙醇的量无法控制，且该反应为可逆反应，其除杂方法不可取。
3．B
【解析】①光照条件下乙烷能与Cl2发生取代反应，正确的方法是将混合气体通入溴水中除去乙烯；②饱和碳酸
钠溶液的作用是既可除去乙酸也可降低酯的溶解度，再通过分液、干燥、蒸馏即可得到纯净的乙酸乙酯；③CO
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也能和饱和碳酸钠溶液发生反应，正确的方法是将混合气体通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶；④生石灰可除

去乙酸，同时还能吸收水分，最后通过蒸馏即得到乙醇。
4．C
【解析】①中乙酸与乙醇在浓硫酸作用下的反应是可逆反应，没法除净乙酸，应用饱和Na2CO3溶液去除；④中
Ba(NO3)2与SO42－、SO32－均生成白色沉淀。
5．A
【解析】C、H的质量分数已知，则O的质量分数可以求出，从而可推出该有机物的实验式，结合相对分子质量
即可求出它的分子式。
6．C
【解析】浓硫酸增重为H2O的质量，碱石灰增重为CO2的质量，即m (H2O)=14.4g，m (CO2)=26.4 g，易求出m
(C)=7.2 g，m (H)=1.6 g，则m (O)=3.2 g，据此易求出有机物中C、H、O的原子个数比为3∶8∶1，即有机物A
的实验式为C3H8O，因氢原子数已达饱和，此实验式也就是有机物A的分子式。
7．B
【解析】核磁共振氢谱是根据不同氢原子核对电磁波的吸收情况来推知氢原子种类的谱图。根据题目提供的谱图，
A只有一种氢原子，且是稳定的氢原子，所以图A是C2H6的核磁共振氢谱图。在图B中，氢原子有3种，且比
例为2∶1∶3，符合此情况的物质分子是C3H6。C3H6的结构简式为CH3—CH＝CH2，其中氢原子有三种，这三
种氢原子的原子核吸收的电磁波的强度不相同，且比例为3∶1∶2，因此图B是CH3—CH＝CH2的核磁共振氢
谱图。
8．B、D
【解析】由题给条件，结合有机物燃烧的通式可求得混合烃的平均氢原子数是4，因两种烃以任意比例混合，因
此每种烃的氢原子数应是4。
9．D