2019高中化学课时跟踪检测（四）研究有机化合物的一般步骤和方法（含解析）新人教版选修5.docx

课时跟踪检测（四） 研究有机化合物的一般步骤和方法1工业上食用油的生产大多数采用浸出工艺。菜籽油的生产过程为将菜籽压成薄片，用轻汽油浸泡，进行操作A；过滤，得液体混合物；对该混合物进行操作B，制成半成品油，再经过脱胶、脱色、脱臭即制成食用油。操作A和B的名称分别是()A溶解、蒸发B萃取、蒸馏C分液、蒸馏 D萃取、过滤解析：选B操作A是用轻汽油浸泡，该过程属于萃取；轻汽油与油脂的混合物需用蒸馏的方法分离。2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()A萃取是常用的有机物提纯方法B燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法之一C核磁共振氢谱图通常用于分析有机物的相对分子质量D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官能团解析：选CA利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同，使溶质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。萃取是有机化学实验室中用来提纯化合物的手段之一，正确；B.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原子的质量分数，然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比，即确定实验式，正确；C.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，错误；D.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，正确。3某同学拟用重结晶的方法除去某产品中的杂质，为此需要选用合适的溶剂。具有下列特点的溶剂中，不可取的溶剂是()A产品在溶剂中的溶解度随温度升高而迅速增大B在溶剂中产品比杂质更难溶解C杂质在溶剂中的溶解度在高温或低温时都很大D室温时产品在溶剂中很易溶解解析：选D由于采用的是重结晶的方法提纯，故被选择的试剂应满足条件：杂质在此溶剂中溶解度很小或溶解度很大，易于除去；被提纯的物质在此溶剂中的溶解度受温度的影响很大。4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。样品下列说法错误的是()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)需要蒸馏装置解析：选CA项，样品粉末经步骤(1)得到滤液和不溶性物质，其操作为过滤，故需要过滤装置；B项，步骤(2)得到水层和有机层，这两层溶液互不相溶，分离的操作为分液，要用到分液漏斗；C项，步骤(3)由水层溶液得到固体粗产品，要经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作，用到蒸发皿而非坩埚；D项，有机层是甲苯和甲醇的混合物，二者互溶，但沸点不同，可据此采用蒸馏的方法分离。5下列说法中正确的是()A在核磁共振氢谱中有5个吸收峰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核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机物结构解析：选DA项在核磁共振氢谱中有3个吸收峰，错误；红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类，无法确定数目，B错误；通过质谱法可测定相对分子质量，C错误；红外光谱仪用于测定有机物的官能团；核磁共振仪用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目；质谱法用于测定有机物的相对分子质量，D正确。6某烃中碳和氢的质量比是245，该烃在标准状况下的密度是2.59 gL1，其分子式为()AC2H6 BC4H10CC5H8 DC7H8解析：选B25，得其实验式为C2H5，MrVm2.59 gL122.4 Lmol158 gmol1，(245)n58，n2，故其分子式为C4H10。7某有机化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图只有CH键、OH键、CO键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是()ACH3CH2OCH3 BCH3CH(OH)CH3CCH3CH2OH DCH3COOH解析：选B用排除法解答。A中不存在OH键；C中相对分子质量不是60；D中还存在CO键。8某有机化合物3.2 g在氧气中充分燃烧，将生成物依次通入盛有浓硫酸的洗气瓶和盛有碱石灰的干燥管，实验测得装有浓硫酸的洗气瓶增重3.6 g，盛有碱石灰的干燥管增重4.4 g。则下列判断正确的是()A肯定含有碳、氢、氧三种元素B肯定含有碳、氢元素，可能含有氧元素C肯定含有碳、氢元素，不含氧元素D不可能同时含有碳、氢、氧三种元素解析：选A3.2 g该有机物在氧气中充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，分别增重3.6 g和4.4 g，则生成水的质量是3.6 g，所以氢原子的物质的量是0.4 mol，生成的二氧化碳的质量是4.4 g，碳原子的物质的量是0.1 mol，根据原子守恒，可知3.2 g该有机物中含有0.1 mol碳原子和0.4 mol氢原子，m(H)m(C)0.4 mol1 gmol10.1 mol12 gmol11.6 g3.2 g，故该有机物中一定含有碳、氢、氧三种元素，所以A正确。9有机物A是一种纯净的无色黏稠液体，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物质18.0 g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍。试通过计算填空：A的相对分子质量为_。(2)A的核磁共振氢谱如图：A中含有_种氢原子。(3)另取A 18.0 g与足量的NaHCO3粉末反应，生成0.2 mol CO2，若与足量钠反应则生成0.2 mol H2。写出一个A分子中所含官能团的名称和数量_。(4)将此18.0 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，发现两者依次增重10.8 g和26.4 g。A的分子式为_。(5)综上所述A的结构简式为_。解析：(1)称取A物质18.0 g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍，则A的相对分子质量为45290。(2)根据核磁共振氢谱可知A中含有4种氢原子。(3)18 g A的物质的量是18 g90 gmol10.2 mol，与足量的NaHCO3粉末反应，生成0.2 mol CO2，说明分子中含有1个羧基。若与足量钠反应则生成0.2 mol H2，这说明还含有1个羟基。(4)将此18.0 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，发现两者依次增重10.8 g和26.4 g，即生成物水的物质的量是10.8 g18 gmol10.6 mol，CO2的物质的量是26.4 g44 gmol10.6 mol，则分子中碳、氢原子的个数分别是0.60.23、1.20.26，所以氧原子的个数是3，则分子式为C3H6O3。(5)综上所述A的结构简式为CH3CHOHCOOH。答案：(1)90(2)4(3)A中含有一个羧基，还含有一个羟基(4)C3H6O3(5)CH3CHOHCOOH1下列有关实验的说法错误的是()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用直接蒸馏的方法可以得到无水乙醇在重结晶的实验中，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ABC D解析：选D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，故水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处，正确；制无水乙醇时应先加生石灰再进行蒸馏，错误；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，故正确，错误。2下列说法不正确的是()A元素分析仪可同时对有机物中碳、氢、氧、硫等多种元素进行分析，其特点是样品量少，速度快B核磁共振氢谱图能反映出有机物中不同化学环境中氢原子的种数和具体数目C根据红外光谱图可以初步判断有机物中具有哪些基团D同位素示踪法可以用来确定有机反应中化学键的断裂位置解析：选B核磁共振氢谱图只能确定有机物中氢原子的种类和数目比，不能确定具体的数目。3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()解析：选D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，不合题意；D项如图所示：，氢原子有2种，其个数比为32，符合题意。4室温时10 mL某气态烃与过量的氧气混合，完全燃烧后的产物通过浓硫酸，再恢复至室温，气体体积减少了30 mL，剩余气体再通过氢氧化钠溶液，体积又减少了40 mL，则该气态烃的分子式为()AC4H6 BC2H4CC3H8 DC4H8解析：选D设该烃的分子式为CxHy，因为常温下水的状态是液态，利用差量法，CxHy(xy/4)O2xCO2y/2H2OV，1xy/4x 1y/410 30解得y8，剩余气体再通过氢氧化钠溶液，体积又减少了40 mL，减少的是CO2的体积，所以x4，即该烃为C4H8，故D正确。5充分灼烧a g某含C、H、O元素的有机物生成CO2 b g和H2O c g，则下列判断正确的是()A肯定不能确定该有机物的最简式B肯定能确定该有机物的最简式C肯定不能确定该有机物的分子式D肯定不能确定该有机物的结构式解析：选B根据有机物燃烧生成水和二氧化碳的质量，可计算出有机物中C、H原子的物质的量和质量，再根据质量守恒可计算出有机物中氧原子的质量和物质的量，从而计算出有机物中碳、氢、氧原子个数比，即能确定有机物的最简式，B项正确，A项错误；确定该有机物的最简式后，若氢原子已达饱和，则其最简式即为分子式，结构简单的也可确定其结构式，若氢原子不饱和，一般不能确定该有机物的分子式和结构式，C、D项错误。6某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中错误的是()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若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3OCH3D仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数解析：选CA由红外光谱可知，该有机物中含有CH、OH、CO键等，因此至少有三种不同的化学键，正确。B.由核磁共振氢谱可知，该有机物有三个吸收峰，峰的面积之比是321，因此分子中有三种不同的氢原子。C.若A的化学式为C2H6O，则其结构是CH3CH2OH，而结构简式为CH3OCH3的物质只有一个吸收峰，错误。D.仅由其核磁共振氢谱只能确定H原子的种类及个数比，无法得知其分子中的氢原子总数，正确。7下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为21的有()乙酸甲酯对苯二酚2甲基丙烷对苯二甲酸ABC D解析：选DCH3COOCH3中核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为11，错误；HOOH在核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为21，正确；2甲基丙烷核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为91，错误；对苯二甲酸在核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为21，正确。8已知某有机物A的核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中，错误的是()A若A的分子式为C3H6O2，则其结构简式为CH3COOCH3B由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，且个数之比为123C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C3H6O2，则其同分异构体有三种解析：选A由核磁共振氢谱可知，其分子中含有三种不同化学环境的氢原子，峰的面积之比等于其原子个数之比，但不能确定具体个数，故B、C正确；由A的分子式C3H6O2可知，其同分异构体有6种：CH3COOCH3、CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、。其中有三种不同化学环境的氢原子且个数之比为123的有机物的结构简式为CH3CH2COOH、或HCOOCH2CH3。9某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行了如下实验探究。步骤一：这种烃X的蒸气通过热的氧化铜，可被氧化成二氧化碳和水，再用无水氯化钙吸收水，氢氧化钠浓溶液吸收二氧化碳。实验测得，2.12 g烃X的蒸气通过热的氧化铜被氧化生成7.04 g二氧化碳和1.80 g水。步骤二：通过仪器分析知X的相对分子质量为106。步骤三：如图，用核磁共振仪测出X的核磁共振氢谱有2组峰，其面积之比为23。步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图。试回答下列问题：(1)X的分子式为_，名称为_。(2)步骤二中的仪器分析方法为_。(3)写出符合下列条件的X的同分异构体的结构简式：_。芳香烃苯环上的一氯代物有三种(4)以X为原料可制得另一种重要的化工产品邻苯二甲酸(PTA)，查阅资料得知PTA在水中的溶解度随着温度的升高明显增大。若得到的PTA粗产品中有部分不溶性杂质，请简述实验室中提纯PTA的方法：_。解析：(1)2.12 g烃X的物质的量为0.02 mol，生成二氧化碳