高中化学 第1章 认识有机化合物 第4节 研究有机化合物的一般步骤和方法课时作业 新人教版选修5.doc

第四节研究有机化合物的一般步骤和方法1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核磁共振氢谱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】核磁共振氢谱用来确定有机物中各类氢原子的个数比。【答案】c2(双选)下列有关实验的说法错误的是()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用直接蒸馏的方法可以得到无水乙醇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；制无水乙醇时应先加生石灰再进行蒸馏，b项错误；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c项正确，d项错误。【答案】bd3下列四幅谱图是结构简式为ch3ch2oh、ch3och3、ch3ch2ch2oh和的四种有机物的核磁共振氢谱。其中属于ch3ch2ch2oh的核磁共振氢谱图的是()【解析】ch3ch2ch2oh分子中有4种不同化学环境的氢原子，其核磁共振氢谱图中应有4个吸收峰。【答案】a4某有机物样品的质荷比如图所示(假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关)，则该有机物可能是()a甲醇b甲烷c丙烷 d乙烯【解析】从图中看出其最右边峰质荷比为16，其相对分子质量为16，为甲烷。【答案】b5某化合物由碳、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】a中不存在oh键；c中相对分子质量不是60；d中还存在c=o键，只有b正确。【答案】b6有a、b两种烃，含碳元素的质量分数相等，下列关于a和b的叙述正确的是()aa和b一定是同分异构体ba和b不可能是同系物ca和b实验式一定相同da和b各1 mol完全燃烧后生成的co2的质量一定相等【解析】烃只含c、h两种元素，含碳元素的质量分数相等，则含氢元素的质量分数也相等，两者具有相同的实验式，故c正确。【答案】c7下列关于实验原理或操作的叙述中，不正确的是()a从碘水中提取单质碘时，不能用无水乙醇代替ccl4b可以用naoh溶液除去苯中的溴杂质c用kmno4酸性溶液可以除去乙烯中混有的乙炔d实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇，可采用先加生石灰，过滤后再蒸馏的方法【解析】a项，乙醇溶于水，不能作萃取剂，正确；b项，br22naoh=nabrnabroh2o，naoh溶液可以除去杂质br2，正确；c项，kmno4酸性溶液与乙烯、乙炔均发生反应，错误；d项，乙酸与cao反应生成盐，蒸馏可分离出乙醇，正确。【答案】c【解析】(1)中有ch键、c=o键、co键、oh键4种振动吸收；有ch3、oh两类不同化学环境的氢原子，有2个峰。同理，(2)中有ch键、c=o键、co键3种振动吸收；有2个峰。【答案】(1)42(2)329为了提纯下表所列物质(括号内为杂质)，有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是()编号被提纯的物质除杂试剂分离方法a乙烷(乙烯)酸性kmno4溶液分液b淀粉溶液(nacl)水过滤c苯(甲苯)naoh溶液分液d甲烷(乙烯)溴水洗气【解析】a中向试样中加入酸性kmno4溶液，乙烯与酸性kmno4溶液反应的产物为co2气体，引入了新的杂质；b中除去淀粉中的nacl可用渗析的方法；c中甲苯与naoh溶液不反应且苯与甲苯互溶，故c错误。【答案】d10某有机样品3.1 g完全燃烧，燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水中，石灰水共增重7.1 g，经过滤得到10 g沉淀。该有机样品可能是()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，有机物中n(c)n(h)n(o)0.10.30.1131，符合这一比例要求的为乙二醇(c2h6o2)。【答案】a11图(1)和图(2)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。请根据图(1)和图(2)两种物质的核磁共振氢谱图选择出可能属于图(1)和图(2)的两种物质 ()aa是c3h6；b是c6h6ba是c2h6；b是c3h6ca是c2h6；b是c6h6da是c3h6；b是c2h6【解析】核磁共振氢谱是记录不同化学环境的氢原子核对电磁波的吸收情况来推知氢原子种类的谱图。根据题目给出的谱图，图(1)表示分子中只有一种氢原子。图(2)表示分子中氢原子有3种，且比例为213，符合此情况的为b。【答案】b12一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧，得到co、co2和水的总质量为27.6 g，其中水的质量为10.8 g，则co的质量是 ()a1.4 g b2.2 gc4.4 g d在2.2 g和4.4 g之间【解析】由燃烧得水10.8 g可知co和co2的总质量为27.6 g10.8 g16.8 g。生成水的物质的量为0.6 mol，根据氢原子守恒，燃烧的醇应是0.6 mol0.2 mol，再由碳原子守恒，应得co和co2的总物质的量是0.2 mol20.4 mol，其平均相对分子质量是42 g/mol，继而求得co的物质的量为0.05 mol，质量为1.4 g。【答案】a13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14为测定某有机化合物a的结构，进行如下实验：(一)分子式的确定：(1)将有机物a置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4 g h2o和8.8 g co2，消耗氧气6.72 l(标准状况下)，则该物质中c、h、o元素的原子个数比是_。(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图所示质谱图，则其相对分子质量为_，该物质的分子式是_。(3)根据价键理论，预测a的可能结构并写出结构简式_。(二)结构式的确定：(4)核磁共振氢谱中有机物分子中不同化学环境的氢原子给出不同的峰值(信号)，根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如：甲基氯甲基醚(clch2och3)有两种氢原子如图。经测定，有机物a的核磁共振氢谱示意图如图，则a的结构简式为_。图图图【解析】(1)据题意有：n(h2o)0.3 mol，则有n(h)0.6 mol，n(co2)0.2 mol，则有n(c)0.2 mol，据氧原子守恒有n(o)n(h2o)2n(co2)2n(o2)0.3 mol20.2 mol20.1 mol，则n(c)n(h)n(o)n(c)n(h)n(o)261。(2)据(1)可知该有机物的实验式为c2h6o，假设该有机物的分子式为(c2h6o)m，由质谱图知其相对分子质量为46，由46m46，即m1，故其分子式为c2h6o。(3)由a的分子式为c2h6o可知a为饱和化合物，可推测其结构为ch3ch2oh或ch3och3。(4)分析a的核磁共振氢谱图可知：a有三种不同类型的h原子，ch3och3只有一种类型的h原子，故a的结构简式为ch3ch2oh。【答案】(1)261(2)46c2h6o(3)ch3ch2oh、ch3och3(4)ch3ch2oh15有机物a满足下列条件：它在空气中完全燃烧的产物是co2和h2o，且燃烧过程中产生co2的物质的量等于消耗掉o2的物质的量，也正好和生成h2o的物质的量相等；质谱显示a的分子离子峰质荷比为180，分子中含有六元环；碳和氧原子在分子结构中都有两种不同的化学环境，a的核磁共振氢谱中有3个吸收峰。回答下列问题：(1)a的实验式(最简式)是_。(2)a的分子式是_。(3)a的结构简式是_。(4)a有一种同分异构体b，其分子中也有六元环，所有碳原子都处于相同化学环境，其结构简式是_。【解析】燃烧时n(co2)n(o2)说明有机物的分子式可表示成cx(h2o)y，n(co2)n(h2o)说明有机物分子中c、h原子个数比为12，故最简式为ch2o，结合相对分子质量为180(质谱显示)可知分子式为c6h12o6。该有