高中化学高二化学选修5配套试题及参考答案考点第一章第四节研究有机化合物的一般步骤和方法

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(时间45分钟满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1.下列实验方案不合理的是()
A.加入饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸
B.分离苯和硝基苯的混合物，可用蒸馏法
C.可用苯将溴从溴苯中萃取出来
D.可用水来鉴别苯、乙醇、四氯化碳
【参考答案解析】:因乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度很小，且乙酸易溶于Na2CO3溶液，因此可用饱和Na2CO3溶液来除去乙酸乙酯中混有的乙酸。

苯与硝基苯的沸点相差较大，可用蒸馏法将两者分离开来。

溴易溶于溴苯，也易溶于苯，因此不能用苯作萃取剂，将溴从溴苯中除去。

苯不溶于水，加入水时，液体分为两层，上层为苯(油状液体)，下层为水；乙醇与水混合时不分层；四氯化碳不溶于水，加入水时，液体也分为两层，上层为水，下层为四氯化碳(油状液体)，因此可用水来鉴别苯、乙醇、四氯化碳。

故答案为C。

【参考答案】:C
2.下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是()
A.2,2,3,3-四甲基丁烷
B.2,3,4-三甲基戊烷
C.3,4-二甲基己烷
D.2,5-二甲基己烷
【参考答案解析】:根据名称写出各自的结构简式为：
A.
B.
C.
D. 由结构简式可知：A中有1种H，B中有4
种H，C中有4种H，D中有3种H。

【参考答案】:D
3.[双选题]某化合物的结构(键线式)及球棍模型如下：
该有机物分子的核磁共振氢谱图如下(单位是ppm)。

下列关于该有机物的叙述正确的是()
A.该有机物分子中不同化学环境的氢原子有8种
B.该有机物属于芳香化合物
C.键线式中的Et代表的基团为—CH3
D.利用质谱可确定该有机物的相对分子质量
【参考答案解析】:核磁共振氢谱图中有8个峰，说明分子中有8种不同类型的氢，A 正确。

该有机物分子中无苯环结构，因此不属于芳香化合物，B错误。

结合球棍模型可得Et代表的基团为—CH2CH3，C错误。

【参考答案】:AD
4.(2012·海宁正学中学阶段性测试)红外光谱法是用来测定物质________的方法。

()
A.相对分子质量
B.所含H原子的种类及数目之比
C.基团种类
D.以上都不对
【参考答案解析】:红外光谱是用来测定物质分子中含有官能团的种类。

【参考答案】:C
5.A和B两种有机物可以互溶，其有关性质如下表所示：
密度(20 ℃) 熔点沸点溶解性
A 0.713 7 g·cm－3－116.6 ℃34.5 ℃不溶于水
B 0.789 3 g·cm－3－117.3 ℃78.5 ℃与水以任意比混溶
要除去A和B的混合物中的少量A得到B可采用的方法是() A.蒸馏 B.重结晶
C.萃取
D.加水充分振荡，分液
【参考答案解析】:因A 、B 两种物质的沸点不同，故可用蒸馏法分离；A 、B 两种物质，加水充分振荡，分液后，B 与水仍不好分离，故答案选A 。

【参考答案】:A
6.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%，则分子中碳原子的个数最多为( ) A.4 B.5 C.6
D.7
【参考答案解析】:氧的质量分数为50%，说明最多为4个氧原子，则该有机物相对分子质量为128，则C 、H 质量和最多也只能为128－64＝64，根据商余法，64
12，整数商
为5，余数为4，所以碳原子数最多为5。

【参考答案】:B
7.某气态有机物X 含C 、H 、O 三种元素，已知下列条件，现欲确定X 的分子式，所需的最少条件是( )
①X 中含碳质量分数 ②X 中含氢质量分数 ③X 在标准状况下的体积 ④质谱确定X 的相对分子质量 ⑤X 的质量 A.①②
B.①②④
C.①②⑤
D.③④⑤
【参考答案解析】:由C 、H 质量分数可推出O 的质量分数，由各元素的质量分数可确定X 的实验式，由相对分子质量和实验式即可确定X 的分子式。

【参考答案】:B
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8.(6分)有机物A 的相对分子质量为74，其红外光谱图(示意图)如图，请写出该分子的结构简式____________。

【参考答案解析】:根据题目中所提到的对称结构可确定A 的结构简式。

【参考答案】:CH 3CH 2—O ——CH 2CH 3
9.(10分)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%，其余为氧。

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1∶2∶2∶2∶3，如图A所示。

方法三：利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如图B所示。

请填空：
(1)A的分子式为________。

(2)A的分子中含一个甲基的依据是________。

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________。

【参考答案解析】:(1)有机物分子中含C原子数N(C)＝150×72.0%
12＝9，同理N(H)＝
150×6.67%
1＝10，
N(O)＝150×(1－72.0%－6.67%)
16＝2，
故分子式为C9H10O2。

(2)由核磁共振氢谱可知，分子中H原子数之比为3∶2∶2∶2∶1，且从分子式中可知：共有10个H原子，则有机物中有5类H原子，且个数分别为3,2,2,2,1。

(3)由红外光谱图可知，分子中含有苯环，且苯环直接与C原子相连，分子中含有
和C—O—C，且由(2)知分子中含有甲基，故结构简式为
【参考答案】:(1)C9H10O2(2)b、c
10.(11分)喝茶，对很多人来说是人生的一大快乐，茶叶中含有少量的咖啡因。

咖啡因具有扩张血管、刺激心脑等作用，在100 ℃时失去结晶水并开始升华，120 ℃时升华相当显著，178 ℃时升华很快。

结构式如下，
实验室可通过下列简单方法从茶叶中提取咖啡因：
(1)咖啡因的分子式为____________。

(2)步骤1泡浸茶叶所用的溶剂最好为________。

A.水
B.酒精
C.石油醚
(3)步骤1、步骤4所进行的操作或方法分别是：______________，____________。

【参考答案解析】:(2)要选好萃取剂，因酒精既能溶解咖啡因，且在后来的分离操作中容易分离，得到产品，这种方法是萃取。

从题意中可以发现，利用咖啡因易升华的特点，选择升华的分离操作方法。

【参考答案】:(1)C8H10N4O2(2)B(3)萃取升华
11.(12分)有机物A由碳、氢、氧三种元素组成，现取3 g A与4.48 L氧气(标准状况)在密闭容器中燃烧，燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气(假设反应物没有剩余)。

将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸质量增加3.6 g，碱石灰质量增加
4.4 g ，回答下列问题。

(1)3 g A 中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少？ (2)通过计算确定该有机物的分子式。

【参考答案解析】:(1)有机物A 燃烧后既生成CO 又生成CO 2，说明A 与氧气均已发生反应，则参加反应的O 2的物质的量n (O 2)＝ 4.48 L
22.4 L·mol －1＝0.2 mol ，n (H)＝2n (H 2O)
＝2× 3.6 g 18 g·mol －1＝0.4 mol ，n (CO 2)＝ 4.4 g
44 g·mol －1＝0.1 mol ，
n (CO)＝
m (A )＋m (O 2)－m (H 2O )－m (CO 2)
28 g·mol －
1
＝0.05 mol ， n (C)＝n (CO 2)＋n (CO)＝0.1 mol ＋0.05 mol ＝0.15 mol 。

(2)3 g A 中，n (C)＝0.15 mol ，n (H)＝0.4 mol ，n (O)＝ 3 g －0.15 mol ×12 g·mol －
1－0.4 mol ×1 g·mol －
1
16 g·mol －
1
＝ 0.05 mol ，所以n (C)∶n (H)∶n (O)＝3∶8∶1，A 的实验式为C 3H 8O ，H 原子已经达到饱和状态，故A 的分子式为C 3H 8O 。

【参考答案】:(1)n (H)＝0.4 mo l ，n (C)＝0.15 mol (2)C 3H 8O。